DE1573078A1 - Dosierregelsystem fuer die Zugabe kleiner Stoffmengen in einen Fludstrom - Google Patents
Dosierregelsystem fuer die Zugabe kleiner Stoffmengen in einen FludstromInfo
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- DE1573078A1 DE1573078A1 DE19661573078 DE1573078A DE1573078A1 DE 1573078 A1 DE1573078 A1 DE 1573078A1 DE 19661573078 DE19661573078 DE 19661573078 DE 1573078 A DE1573078 A DE 1573078A DE 1573078 A1 DE1573078 A1 DE 1573078A1
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Description
SHELL IiTTiJRHATIOFALS RESEARCH MAATSCHAPPIJ M.
Den Haag, Niederlande
"betreffend
Dosierregelsystera für die Zugabe kleiner Stoffmengen in einen
Dosierregelsystera für die Zugabe kleiner Stoffmengen in einen
ffludstroin.
Me Erfindung betrifft die genaue Regelung der Dosierung kleiner Stoffmengen in einen Fludstrom. Sie bezieht eioh insbesondere
auf die Anwendung eines Meßprinzips, bei dem eine Gev/ichtsabnahme
gemessen wird; zur Dosierregelung.
Mit dem Begriff Pludstrom soll ein Strom eines fluiden
i'Iediums, z.B, eines Gases oder einer Flüssigkeit, ggf. vermischt
mit feindispersen Feststoffteilchen, oder eines fluidieierten
Haufwerks verstanden werden.
i)ae erfindungsgemäße Regelsystem ist insbesondere dort
mit Vorteil einzusetzen, wo eines der Stoffe mit den üblichen Mitteln nicht auegemessen werden kann. Beispielsweise ist es
nur schlecht möglich, wenn sehr kleine Mengen einem sehr großen •Materialstrom zugegeben werden eollen, deren !deine Strömungsgeschwindigkeit
zu bestimmen. Ebenfalls machen es die besonderen
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physikalischen Eigenschaften eines Stoffes unmöglich, ihn auszumessen..
Beispielsweise lassen die normalen Strömungsmesser die Strömungsmessung hochvislcoser Medien nicht zu. Schließlich
ist die Kompensierung von Temperaturschwankungen schwierig.
Bei verfahrenstechnischen Prozessen, beispielsweise bei
der Raffination von Erdölprodukten ist es häufig erforderlich, kleine Stoffmengen mit den in großen Fahrleitungen fließenden
Stoffen zu vermischen. Beispielsweise werden zu Benzinen zur Erhöhung cer Oktanzahl und zur Verbesserung anderer Eigenschaften
Additive zugesetzt. Die zuzugebenden .Additivnibiigeii sind im
Verhältnis zur Benzinmenge im allgemeinen sehr klein, beispiels-
4- 5
weise beträgt das Volumenverhältnis 1:10 bis 1:10 . Selbstverständlich
sind die absoluten Mengen manchmal groß, so daß ein Stoff kubikmeterweise mit einer anderen großen strömenden
Stoffmenge zu vermischen ist. Es ist bekannt, die Additive
absatzweise zuzugeben, beispielsweise eine bekannte Additiviuence
mit einer bekannten Benzinmenge in einem großen Tank au vermischen. Obgleich dieses bekannte Verfahren befriedigt
hat, geht die moderne !Kntwicklung in den Raffinerien dahin,
die Zumischung von Additiven und das Vermischen vollatuomatisch
in den Strömungswegen durchzuführen.
Außer dem Zumischen von Additiven, zum Benzin sind bei
der Raffination auch an verschiedenen anderen Steilen Stoffe
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zuzugeben. Das gleiche gilt für chemische Verfahren., bei denen
ebenfalls bestimmte Stoffmengeii in einen Fludstrom, meistens
einen sehr großen Fludstrom, zuzudosieren sind. Auch wenn
die Erfindung zum Dosieren kleiner Plüssigkeitsmengen in einen KLuu-strom gedacht ist, so läßt sie sich ohne weiteres zur
Zugabe jeglicher Mengen, auch von Feststoffen, in einen Eludstrom
abwandeln. Gerade bei Versuchsanlagen zur Erprobung von neuen Verfahren sind die Strömungsgeschwindigkeiten häufig
sehr klein, beispielsweise in der Größenordnung von einigen cm"Vstunue.
In normalen in die Produktionsanlagen einschaltbaren Mischeinrichtungen für die Zugabe von Additiven bestehen
aufgrund der physikalischen Eigenheiten der Additive verschiedene Probleme.
1.) Da die Zusätze im allgemeinen sehr kostspielig sind, müssen die Mengen sehr sorgfältig bestimmt
werden..
2.) Da die Zusätze im allgemeinen besondere physikalische
Eigenschaften aufweisen, ist deren Messung in normalen Einrichtungen unmöglich.
3.) Da die Strömungsgeschwindigkeiten im allgemeinen sehr niedrig sind, liefern die bekannten Strömungsmesser
keine ausreichend genauen Ergebnisse.
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4.) Es ist erforderlich., daß das Ausbleiben des Hauptstroms
sofort festgestellt wird, damit auch der Zusatzstrom unterbrochen werden kann.
5.) Die meisten Strömungsmesser sind viskositäts- und temperaturabhängig, was eine Reihe weiterer Probleme
mit sich bringt, die, um diegewünschte Zusatzmenge dem ITudstrom zuzugeben, gelöst werden müssen.
6.) Der Meßbereich der meisten Strömungsmesser ist beschränkt, beispielsweise darf sich die Strömungsgeschwindigkeit
nur im Verhältnis 3:1 oder 10:1 ändern.
Die Erfindung beseitigt die genannten Probleme und Schwierigkeiten
durch Anwendung des Meßprinzips, bei dem eine Gewichtsabnahme gemssenwird, zur Zudosierung eines Stoffes in
einen ITudstrom, Die gemessene Strömungsgeschwindigkeit des
Hauptstroms wird in ein geeignetes auf die Strömungsgeschwindigkeit
(Menge oder Gewicht des je Zeiteinheit durch einen Querschnitt strömenden Mediums) bezogenes Signal umgesetzt.
Dieses Signal wird dann zur Steuerung der Zudosiermenge oder Zugabegeschwindigkeit verwendet. Ks kann ferner zur Regelung
der Strömungsgeschwindigkeit des Fludstroms selbst herangezogen werden. Als Steuereingabe läßt sich auch ein festes oder von
Hand einstellbares Strömungssignal verwenden. DaB Strömungssignal kann ferner mit einem konstanten Wert multipliziert
werden, der selbst einstellbar ist. Das so gebildete Signal
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wird dann auf einen Integrator gegeben. Das vom Integrator
gebildete Signal, das ist das Produkt aus der Konstanten mal der Strömungsgeschwindigkeit, dient dann als Soll-Wert eines
Reglers. Dieser Sollwert wird dann mit einem Wert verglichen, ■ der dem Gewicht des zuzudosierenden Stoffes proportional ist.
Die Zugabegeschwindigkeit des Zusatzes wird vom Regler so gesteuert,
daß das gewünschte Verhältnis zwischen der Gewichtsabnahme des Zusatzes im Meßbehälter und dem vom Integrationskreis
gelieferten SoIl-Tfert aufrechterhalten bleibt.
Die Lrfinaung sieht ferner vor, daß ein im allgemeinen
relativ kleiner Keßbehälter für denZusatz verwendeü wird.
Der Meßbehälter oder die Wiegezelle faßt vorzugsweise Grenzschalter zur Anzeige einer Minimal- und Maximalstandhöhe auf.
Die Schalter wirken, auf eine Füllvorrichtung, beispielsweise
ein Auslaßventil um den Meßbehälter aus einem größeren Vorratsbehälter wieder aufzufüllen. Das Ablaßventil wird bei
Erreichen des unteren Standes geöffnet und nach Erreichen des maximalen Standes wieder geschlossen, Jrfindungsgemäß ist
ein Haltekreis vorgesehen, der während des Auffüllens des
Meßbehälters den Regler in derStellung hält, in der er unmittelbar
vor dem Auffüllen stand. Ferner sieht die Erfindung einen Startkreis vor, mit dem dem Integrator die Anfangsbedingungen
während des Füllens oder wenigstens dann, wenn die Standhöhe im Meßbehälter einen vorgegebenen Wert erreicht hat, eingibt.
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Nachdem der Integrator auf die Anfangsbedingungen gesetzt ist, versucht er mit einem Signal entgegengesetzter Polarität aas
Signal der Meßbehälterwaage oder Gewichtsmeßzelle zu ermitteln.
Nach dem' Auffüllen wird das Stop-Signal des Reglers gelöscht
und der Integrator in Betrieb genommen, wonach das Dosiersystem geregelt wird. Das Taragewicht des Meßbehälters ird
uurch den Anfangsbedingungskreis automatisch Kompensiert,
wobei auch Fehler aufgrund langsamer Nullpunktswanderung und
im Meßbehälter haftender Zusätze ausgeglichen werden.
Durch die Verwendung eines kleineren Meßbehälters zur Speicherung des Zusatzes ist die Meßgenauigkeit erhöht. Normale
Meßeinrichtungen haben eine Genauigkeit von etwa 1:1OOO.
Durch den kleinen Meßbehälter ist die Gesamtgenauigkeit des
Systems erhöht. Die Verwendung eines großen Speicherbehälters
in Verbindung mit einem automatischen Füllsystem zum Nachfüllen
des Meßbehälters macht es überflüssig, daß ein Bedienungsmann seine Aufmerksamkeit dem Meßbehälter häufig schenken muß.
Da die Entleerungszeit in weiten Bereichen variierbar ist,
ist der Strömungsbereich sehr groß, beispielsweise 1000:1.
Ferner können Warnkreise vorgesehen sein, die dann ansprechen,
wenn der Integrator das Meßbehältergewichtssignal nioht bestimmt. Vielter können äußere Schaltkreise vorgesehen
sein, mit denen der Regler in einer Haltestellung und der
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Integrator auf seinen Anfangsbedingungen gehalten werden kann -ader mit denen der Regler überregelt werden kann, um
das gesamte Regelsystem abzuschalten. Schließlich können Verriegelungen und Sicherheitseinrichtungen vorgesehen
sein, um ein Über- oder Leerlaufen des Meßbehälters zu verhindern.
Die Erfindung wird im folgenden anhand schematiseher
Zeichnungen an einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel näher erläutert.
Es zeigen:
Pig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Regelsystems in 3?orm eines Blockdiagramms, und
lig. 2 das Schaltbild eines Teils des in Fig. 1 dargestellten
Regelsystems.
Mit 10 ist der Hauptstrom bezeichnet, dem ein Zusatz zudosiert werden soll. Mit dem Ausdruck"kleine Menge" soll
eine relative Menge von weniger als 1$, vorzugsweise von
weniger als 1 Promille bis 1/10 Promille verstanden werden. Eine solche kleine Menge wird beispielsweise dem Benzin an
Tetraäthylblei zudosiert. Der Strömungsmesser 11, der die Strömung im Hauptstrom 10 mißt, liefert ein dieser proportionales
Signal dV/dt. Es können natürlich auch andere Meßsignale durch das Regelsystem aufgenommen und in ein elektrisches
Signal umgewandelt werden. Das entsprechende elektrische Signal wird über die Leitung 15 an einen Mischungsverhältnis-
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einsteller 16 und an einen Regler 133 gegeben. Als Regler 13
kommt vorzugsweise ein normaler Prozeßregler mit Proportionalunü Integralregelcharakteristik in Frage. Der Regler vergleicht
die tatsächlich vorliegende Strömungsgeschwindigkeit mit dem vorgegebenen Wert, wie er durch den Soll-Wert 14 gegeben ist und
gibt ein entsprechendes elektrisches Signal ab. Dieses Signal wird auf einen pneumatischen Konverter 17 gegeben, der es in ein
entsprechendes pneumatisches Signal umwandelt. Dieses pneumatische Signal wird schließlich zur Steuerung des Regelventils 12
verwendet. Der Mischungsverhältniseinsteller 16 multipliziert das Strömungsgeschwindigkeitssignal mit einem festen Koeffizienten,
der von Hand oder durch Fernsteuerung bei 20 einstellbar ist. Das Ausgangssignal des Mischungsverhältniseinstellers
entspricht daher KdT/dt. Dieses Signal wird dann über die Leitung 21 auf den Integrator 22 gegeben. Dieser integriert
das Signal des Mischungsverhältniseinstellers und gibt es über die Leitung 28 auf eine gemeinsame Leitung zwischen dem
Regler 23 und dem Warnschaltkreis 24. Das Signal entspricht an dieser Stelle einem Volumen (V).
des Der Speicherbehälter 25 nimmt eine größere Menge/in den
10
Hauptstrom zuzugebenden Zusatzstoff auf. Der Speisebehälter 25 kann ein getrennter Tank oder der Teil eineß in einem chemischen Verfahren verwendeten Kessels sein, beispielsweise kann er durch das Unterteil einer Destillationekolonne gebildet sein. Die Hauptanforderung, die an diesen Tank gestellt
Hauptstrom zuzugebenden Zusatzstoff auf. Der Speisebehälter 25 kann ein getrennter Tank oder der Teil eineß in einem chemischen Verfahren verwendeten Kessels sein, beispielsweise kann er durch das Unterteil einer Destillationekolonne gebildet sein. Die Hauptanforderung, die an diesen Tank gestellt
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wird} ist eine große Speisekapazität bereitzustellen. Er ist
an den kleinen Meßbehälter 30 über eine Leitung 26 angeschlossen, in der ein Füllregler oder ein Ablaßventil 27 angeordnet
ist. Der Meßbehälter 30 hat vorzugsweise nur ein geringes Volumen im Vergleich zur Zudosierungsgeschwindigkeit in dem
Hauptstrom 10. Bei geeigneter Größe nimmt er etwa den Zuaatzstoff
auf, der in einer halben bis vier Stunden in den Hauptstrom dosiert wird. Der Müßbehälter 30 ist auf einer Waage,
beispielsweise einer 7/ägezelle 31 angeordnet, die das gesamte
Gewicht des Meßbehälters einschließlich der darin enthaltenen Zusatzstoffmenge bestimmt. Das Gewicht wird als elektrisches
Signal über die Leitung 32 weitergegeben.
Das Meßsignal der Gewichtszelle 31 wird mittels einer Schreibers 44 registriert. Wie noch weiter unten erläutert, wird gleichzeitig
registriert, wie häufig der Meßbehälter 30 aufgefüllt wird. Aus der Anzahl der Füllungen und dem zu einer bestimmten Zeit im
Meßbehälter 30 vorhandenen Stoffmengelannder Bedienungsmann auf
die gesamte Zusatzstoffraenge schließen, die über eine bestimmte
Zeit dem Hauptstrom zugegeben worden ist.
Der Auslaß des Meßbehälters 30 ist über die Leitung 40, mit
einer Pumpe,
/vorzugsweise einer Kreiselpumpe, verbunden. ,Sie liefert den
erfordernohen Druck, um den Zusatzstoff in den Hauptstrom
10 einzusptisen, mit dem sie über die Leitung 42 vertiritylen 1st,
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die noch ein Strömungsregelventil 43 od. dgl. aufweist.
Das Ausgangssignal der Gewichtszelle 31 gelangt über
die Leitung 32 -und eine Yerbindungsleitung auf dem Regler 23 und den Warnschaltkreis 24, der so ausgelegt ist, dai3
er ein Ausgangssignal 44 dann liefert, wenn der Integratorkreis 22 das Signal der Meßzelle 31 nicht mehr verarbeitet.
Mit dem Ausgangssignal des Hauptalarmschaltkreises 46 kann
das gesamte Regelsystem in der noch zu erläuternden Weise abgeschaltet oder eine Warnvorrichtung betätig werden. Als
Regler 23 kommt ein normaler Prozeßregler mit normaler Proportional- und Integralcliarakteristik in Frage. Man vergleicht
das Bruttogewicht des Meßtanks 30 mit dem an der Leitung 28 anstehenden Integralwert und regelt den Strömungsregler 43
und damit den Ausfluf3 aus dem Meßbehälter 30. Das Ausgangssignal des Reglers 23 wird ferner auf den Hauptalarmsehaltkreis
26 gegeben, der ein AuBgangssignal stets dann liefert, wenn das Reglersignal einen vorgegebenen Wert überschreitet.
Um stets eine ausreichende Zusatzstoffmenge im Meßbehälter 30 aufrecht zu erhalten, dient das Signal der Gewichtszelle als
Maß für die Standhöhe im Behälter. Dazu wird das Meßsignal über die leitung 35 zu einem Grenzsohalter 37 für die obere und untere
Grenzβtandhöhe gegeben. Der Grenzsohalter 37 besteht aus zwei
getrennten !eilen mit je einem ta-Kreis und einem vorgespannten
Verstärker. Der Verstärker des einen Seils spricht bei einem niedrigen, einer niedrigen Standhöhe im Behälter entepreohenden
Signal an, währtnd der andere Verstärker so vorgespannt
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ist, daß er bei einer höheren üngangs spannung, die einer
höheren Standhöhe der Meßt»ehälter entspricht, ein Ausgangssignal
"liefert. Beide vorgespannten Verstärker sind mit einem Relais gekoppelt, die so eingestellt sind, daß sie
schließen solange der Verstärker leistung abgibt und öffnen,
wenn der Verstärker sperrt. Auf diese Weise liefert der G-renzschalter hei 38 ein der niedrigen Standhöhe und
bei 39 ein der hohen Standhöhe entsprechendes Signal.
Die beiden Leitungen 38, 39 führen an eine bistabile Stufe 51, die aus einer der bekannten JPlip-Jlop-Möglichkeiten
ausgewählt sein kann und bei Erregung mit dem Iliedrig-Standhöhe-Signal 38 ein Ausgangssignal 52 an den
elektro-pneumatisehen Konverter 57 legt. Dieses öffnet
dann das Ablaßventil 27 um Zusatzstoff aus dem Speichertank 25 in den Meßbehälter 30 abzulassen.
Das Niedrfg-Standhöhe-Signal 38 wird gleichzeitig
über die Leitung 53 an eine bistabile Stufe 54 gelegt, die als ΙΊΐρ-Jlop mit zwei bistabilen Stellungen ausgebildet
ist. Sie wird in die .eine Stellung durch einjerstea Eingangssignal 38 und in ihre Gegen- oder stabile Stellung
durch ein zweites Eingangssignal von einer monostabilen S+Ufe- 55 gebracht.
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Durch die Leitung 60 ist die bistabile Stufe 54 mit dem Integrator 22 und durch dieLeitung 61 mit dem Regler 23 verbunden.
Durch ein Signal der bistabilen Stufe 54 wird der Integrator 22 in den Ausgangszustand und der Regler 23 in eine
Haltestellung gebracht. Nachdem der Integrator 22 in die Ausgangsstellung gebracht ist, verfolgt er das Signal der
G-ewichtszelle, dae ihm über die Leitung82 mit umgekehrten
Vorzeichen zugeführt wird. Auf diese Weise versucht der Integrator 22 kontinuierlich cfen Signal der G-ewichtszelle zu folgen
und nachdem das Haltesignal gelöscht ist, ist er in der richtigen Stellung, um die Regelung der Zusatzstoffdosierung
aufzunehmen. Das dem Regler 23 über die Leitung 61 zugeführte Signal sperrt ihn in der Haltestellung. In dieser Haltestellung
hält der Regler 23 das Ventil 43 in seiner letzten Stellung, so daß der Zusatzstoff mit der zuletzt eingestellten Zugaberate
weiter zugegeben wird.
Wird vom G-renz schalt er 27 am Punkt 39 ein Signal erzeugt,
so gelangt dieses über die Leitung 56 an die monostabile Stufe 55. Diese ist vorzugsweise als monostabiler Multivibrator ausgebildet,
der bei Erregung ein Ausgangssignal abgibt und dann in seine Anfangs- oder stabile Stellung nach einer bestimmten
Zeit zurückkehrt. Das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators
55 dient zur Rückstellung der bistabilen Stufe 54
um
in ihre Ausgangs- oder stabile Stellung, das Haltesignal vom Regler 23 wegzunehmen und den Integrator 22 von
der Ausgangsstellung aus starten zu lassen.
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An dem Grenzschalter 37 ist noch ein Zähler 62' zur Be-
ausgsschlossen
Stimmung, wie häufig der Meßbehälter 30 gefüllt wurde» Als Zähler 62 · kommt ein dekatischer Zähler in Frage, der durch
das xTiedrig-Standhöhe-Relais des Grenzschalters 37 betätigt
wird.
Das am Punkt 39 anstehende Hoch-Standhöhe-Signal des
Grenzschalters 37 wird über die Leitung 63 auch zu einer Hoch-Stanuhöhe-Verriegelung 64 geleitet. Diese Verriegelung
ist in die Verbindung zwischen der bistabilen Stufe 51 und dem elektro-pneumatischen Konvertor 57 eingeschaltet. Die
Verriegelung 64 kann als zweiter Kontaktsatz des Hoch-StandhöhB-Relais
des Grenzschalters 37 ausgebildet sein. Sie dient
zur Verhinderung eines Überlaufens des Meßbehälters im Falle,
daß die bistabile Stufe 51 nicht anspricht.
In Fig. 2 ist das Schaltbild des Integratorkreises 22, des Reglers 23 und des Grenzschalters 37 dargestellt. Ferner
ist die Verriegelung zwischen diesen Schaltkreisen und den verschiedenen Warnschaltkreisen eingezeichnet. Der Integrationsschaltkreis
22 weist einen Funktionsverstärker 70 mit
vorgeschaltetem Widerstand 71 und eine Kapazität 72 zur Gegenkopplung auf. Ferner sind zwei gleich große in Serie geschaltete
Widerstände 73 und 74 vorgesehen, an denen der Widerstand 74 in den Gegenkopplungskreis βinsehaltbar ist.·
Der Verbindungspunkt der Widerstände 73 und 74 ist mit dem Eingang des Verstärkers 70 üb-er einennormalerweiee offenen
Relaiskontakt 75 verbunden. Der andere Anschluß des Widerstands
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ist über-die Leitung 62 der Leitung 35 verbunden, während der
andere Anschluß des Widerstandes 74 mit dem Ausgang des Verstärkers
70 zusammengeschaltet ist. Sind die Zontäkte 75 geschlossen, dann liefert der Widerstand 73 ein dem Bruttogewicht
des Meßtanks 30 entsprechendes Eingangssignal, während der Widerstand 74 den Verstärker belastet. Dies "bewirkt, daß
der Integrator 22 das Signal der G-ewichtszelle mit entgegengesetztem
Vorzeichen verfolgt.
Wie bereits angedeutet, "besteht der G-renzschalter 37 aus
zwei identischen Teilen oder Kreisen, von denen der eine auf die niedrige Standhöhe und der andere auf die hohe Standhöhe
im Meßbehälter eingestellt ist. Der Niedrig-Stanahöhe-Kreis
"besteht aus einer Emitterfolger tufe 76 und einer vorgespannten
Verstärkerstufe 73. Die zugehörigen Spannungsquellen sind in Pig. 2 nicht eingezeichnet. Die erforderliche Spannung an
den Punkten ist durch - 15 Volt oder -24 Volt gekennzeichnet.
Die Vorspannung des Verstärkers 78 läßt sich mit Hilfe des
Potentiometers 77 einstellen. Die Vorspannungseinsteilung entspricht der gewünschten Niedrig-Standhöhe im Meiötank 30.
Ist dieses Spannungsniveau erreicht, so gibt der Verstärker Leistung ab, wodurch er die Relaisspule rhJ im Kollektorkrels
erregt.
Bei Erregung der Relaisspule 79 werden die Kontakte 80 ge
schlossen und ein Impuls an die bistabile Stufe 51 ahgegeben.
Der Impuls kann einer nicht dargestellten Spannungsquelle entwmrnen werden. Dadurch wird die bistabile Stufe 51 betätigt,
die ein Ausgangssignal auf den elektro-pneuinatischen Konvertor
zum öffnen des AuBlaßveniiiie 27 gibt. Das Signal wird über die
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normalerweise geschlossenen Kontakte 81 des Hoch-Standhöhe-Relais
geleitet, die die bereits oben, beschriebeneVerriegelung
64 für die hohe Standhöhe bilden.
Das Signal des ffiedrig-Standhöhe-Kreises gelangt über
die Leitung 53 in die bistabile Stufe 54, die bei Betätigung
die Relaisspule 82 zur Schließung der Kontakte 75 erregt, wodurch der Integrierkreis in seine Ausgangsstellung gebracht
wird. Gleichzeitig legt die Relaisspule 82 die Kontakte 85 um, um den Regler 25 in die Haltestellung zu setzen. Der
Regler 25 umfaßt den Funktionsverstärker 87' mit einem normalen Gegenkopplungskreis aus mitei'nandergeschaltetem Widerstand
94 und Kondensator 84. In der Haltestellung des Reglers ist der Eingang des Funktionsverstärkers 87' kurzgeschlossen,
so aaß aer Kondensator 84 seinen Ladungszustand beibehält.
Hierdurch wird das Regelventil 45 in fester Stellung je nach Ladezustand des Kondensators 84 gehalten.
Solange der vorgespannte Verstärker 85*die obere Stand- *für
er-
höhe Leistung abgibt, erregt/die Relaisspule 87, die die Kontakte
86 schließt, wodurch ein Impuls an die bistabile Stufe 51 gegeben wird. Dies bewirkt ein Umlegen der bistabilen Stufe, wodurch das
Betätigungssignal vom Ablaßventil 27 abgeschaltet wird. Durch die Relaisspule 87 werden auch die Kontakte 81 geöffnet, wodurch die
Verbindung zwischen der bistabilen Stufe 51 und dem Ablaßventil 27 unterbrochen wird.
Der Impuls gelangt von den geschlossenen Relaiskontakten
86 über Leitung 56 auch auf die monostabile Stufe 55, wodurch
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sie 'betätigt wird unu einen Impuls erzeugt, der die bistabile
Stufe 54 in ihre Ausgangsstellung zurücksetzt. In ihr tr Ausgangsstellung
entregt die bistabile Stufe die Ilelaisspule 32. Dadurch wiederum weraen aie Kontakte Ib geöffnet Uli... der Integrator
22 eingeschaltet sowie die Kontakte 83 in ihre Ausgcui^slage
zurückgestellt, wouurch der Regler 23 in Betrieb geht.
Das Integratorsignal una das Signal der G-ewichtszelle wira
bei umgelegten Kontakten 85 auf den Ifunkt ions verstärker 87*
über die gleichgroßen .iiaerstände 83 unu 3-J gegeben.
Der äußere Hauptalarmschaltkreis 4l>
liefert ein iconstantes Spannungssignal an uen Regler 23 und den Oaer-Schaittereis
90. Dieses Üpannungssignal reicht aus, um uen Regler, das Ventil
45 schließen zu lassen unu die Relaisspule 82 zu erregen.
Durch !Erregung der Relaisspule 82 wird der Integrator 22 in
seine Ausgangsstellung zurückgesetzt und der Regler in uer Haltestellung gehalten. Ji/in zweites äußeres .varnsignal 91
wird durch einen liiedrig-Standhöhe-Warnschaltkreis 93 erzeugt,
das an den Oder-Kreis 90 geleitet wird. Dieses Signal bewirkt nur, daß der Integrator 22 in eine Anfangsstellung und der
Regler 25 in eine Haltestellung gebracht wird. Der Warnkreis
für dieuntere Standhöhe kann mit dem Niedrig-Ftandhöhe-Schaltkreis
aes Grenzschalters 37 übereinstimmen, muß jedoch so vorgespannt sein, daß er bei einem niedrigeren Wert anspricht.
Das Warnsignal 91 kann selbstverständlich auch mit so großer Amplitude außer an den Oaer-Kreis 90 an den Regler 23 gegeben
weraon, um durch ihn ein Schließen des Ventils 43 zu bewirken.
009832/0287 ,»^
Zur Handbetätigung ues /blaßventiis 27 ist der Dructvt£iiopi
92 vorgesehen, α er bei Betätigung ein Signal zur Betätigung
aer bistabilen Stufe 2I una damit zum Offnen, des Ablaßventils
27 abgibt. Der Rest aes Schaltkreises arbeitet in der oben beschriebenen Weise.
Patentanapruche
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Claims (10)
- 'Patentansprüche1 . Oosierregelsystein i'ür die Zugabe kleiner Stoffmengen in einen FludslrDni, gekennzeic h n. e.t durch eine Vorrichtung (11) zur Irz&ugung eines aer Strömungsgeschwindigkeit des Fludstroms proportionalen Signals; einen mit dieser gekoppelten Integrator (22) zum Integrieren des an ihn gelM'erten Signals; einen I-Ießbehälter (30) für den Zusatzstoff, dessen Auslaß über einen Ströraungsregler (43) mit aem Fludstrom (10) verbunden ist; eine Wägezelle (51) zur Messung der im Meßbehäiter vorhandenen Menge uiiu zur rrzeugung eines daau proportionalen Signais oder eines der Gewichtsabnahme sei υ einer bestimmten Zeit proportionalen Signa.is; und einen Regler (2^) mit wenigstens Proportional-und Integralcharakteristik, der sowohl mit dem lriba?egraLor als auch mit aer V^äf,use±Ie verbunu.cn ist und dessen Ausgang mit uem Strömutigsregler zur Regelung des von dem Meubehälter in den !«'luastrom in Abhängigkeit der von aer WägezelLe unu dem Integrator aufgenommenen Signale.
- 2. Regelsystem nach Anspruch 1, dadurch g e tv e ti η zeichnet , daß die Vorrichtung zur .,rzeugung eints der Strömungsgeschwindigkeit des Fludstrüuis proportionalen Signals linrichtungen zur Strömungsmessung una zur Urzeugungdos Signals aufweist.009832/0287ORIGINAL
- 3. Reg'bls^steii nach Anspruch 1 ouer 2, uauurch g e k e η η ζ e i c h n-e t , daji aie Vorrichtung (11) einen Mischungsfeehältniseinstollcr (16) mit einsellbarem Bestwert zur einstellung des ablege Denen '. ignais aufweist.
- 4· Regelsystem nach einem der Ansprüche 1-3, aaaurch g e ic e η η ζ e i c h net, uaii aer Mbßbchältcr (30) aux einer rtibgevorrichoung (jj1) gelagert ist, die ein dem Bruttogewicht von iießtanic unu aessen Inhalt proportionales Signal erzeugt.
- Ϊ). Regelsystem nach einem uer Ansprache 1 - 4 , dadurch gekennzeichnet , uaß zusätzlich ein Speicherbehälter {2b) vorgesehen ist, der über ein Fälire^oiglicd (27) mit dem tank (30) verbunuen ist; und daß eine Schaltstufe (37) vorgesehen ist, ueren i;irivang mit der Meßzclle (31) unu deren Ausgang mit aem I?ü.Liregler verbunden ist und durch weichen der Püllregler (27) bei Absinken d-er Standhöhe im Meßbehälter unter einen bestimmten viert geöffnet und bei Ansteigen der Standhöhe über einen vorbestimmten ' urt geschlossen weruen Kann.
- 6. Iteg-e'-system nach einem der Ansprüche 1 -Jj, gekennzeichne t durch einen Startschaitkreis, der auf aas Pullen des Meßtanks ('3O) anspricht und mit dem Integrator (22) verbunden ist, um diesen bei gefülltem Meßtank, während des Auffüllens oder wenigstens nach erreichen einer bestimmten ,ctandhöhe im Meßtank zurücksetzt.009832/0287 BAD
- 7. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1 - 6, g e k e η η · zeichnet durch einenHaltekreis, der aui' aas Füllen aes He ίο tanks (30) anspricht und mit dem Regler (23) verbunden ist, wobei der Hegler während des Füllens aes I-leßtanks durch den Haltekreis in einer Haitestellung haltbar ist.
- ö. Regelsystem nach einem der Anspräche 1-7, dadurch gekennzeichnet , aaß ein mit einem Eingang des Reglers (2^) gekoppelter Warnschaitkreis (24) vorgesehen ist, durch den der Strömungsregler (43) schließbar ist.
- 9. Regelsystem nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet , daß ein mit dem Legier (23) gekoppelter Hauptalarmschaltkreis (46) vorgesehen ist,der aux" aas Ausgangs signal des Reglers anspricht und durch den eine äußere Warnvorrichtung betätigbar ist.
- 10. In einem Dosierregelsystem, das nach dem Gewichtsabnahmeprinzip arbeitet, einen Meßbehälter (30) mit einem Fassungsvermögen in uer Größenordnung des in einer Viertelstunde bis 10 Stunden abgegebenen Zusatzstoffes; einen Speicherbehälter (23) mit einem um ein Meifrifaches größeren Speichervolumen als aer Meßbehälter, welcher mit dem Meßbehälter über einen zwischen ihm und dem Meßbehälter angeordneten Füllregler (27) verbunden ist; eine auf das Gewicht im Meßbehälter reagierende Schalteinrichtung (27), durch die der Meßbehälter durch Öffnen des Füllreglers nach I-.rreichen eines vorbestimmten niedrigen Standes geöffnet und nach Erreichen eines vorbestimmten höheren Füllstandes geschlossen werden kann; einen in Abhängigkeit von dem Schaltkreis wirkenden Haltekreis, aer mit dem Regelsystem009832/0287verbunden ist unu durch aen es in einer Haltestellung während aes Auffüllens aes MeiBb ehältersIbItbar ist und vorzugsweise einen iiäciisteilunrs- oaer Anfangsstellungsicreis, der mit dem aaii. te Kreis verbunden ist, um das liegelsystem in eine Ausgangs ^ sue—Luno. bei gefülltem Heiobenäiter zurücicsusteilen.BAD 009832/0287
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