Устройство для контроля технологических параметров

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 270280 (2 I ) 2889874/18-24 (51)М, Кл. с присоединением заявки ¹

G 05 D 24/ОО

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и. открытий (23) Приоритет

Опубликовано 301081. Бюллетень Но 40

Дата опубликования описания 3Q1081 (S3) УДК б54. 021

{OS8. 8) (72) Автор изобретения

Д.A,Cåðãååâ

/ (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ

Изобретение относится к области контроля качества изделия и может быть использовано в технологических процессах изготовления иэделий методом намотки, изготовления фотопленки.

Известна система контроля технологических параметров, содержащая измерители вязкости и температуры.

По измеренным значениям вязкости судят о качестве протекания одной из основных операций техпроцесса — пропитке (1g .

В этом случае параметр вязкости является сдаточным и поэтому увеличение погрешности измерения приводит у ухудшению ведения техпроцесса.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство контроля техпроцесса,содержащее измерители вязкости и температуры и запоминающее устройство.

Качество операции пропитки наполнителя оценивают по величине вязкости связующего (2g .

Недостатком этого устройства является увеличение погрешности измерения измерителя вязкости, что приводит к ухудшению качества пропитки.

Обнаружение же превышения ошибки иэмерения паспортных данных связано с увеличением частоты регламентных работ, а следовательно, в конечном счете с увеличением затрат. Кроме того, полимериэация связующего, увеличивающаяся со временем пребывания его в пропиточной ванне, может явиться причиной возникновения аварийной. ситуации — "козления" связующего. Использование для прогнозирования аварийной ситуации контроля вязкости связующего не приемлемо из-за сильной температурной зависимости последней.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее измерители вязкости и температуры и блок памяти, введены кадровый и тактовый

2О генераторы, коммутатор, первый и второй блоки сравнения, последовательно соединенные первый, второй и третий вычислительные блоки, а также блок сигнализации аварии, формирователь сигнала -коррекции и,первый и второй пороговые элементы, причем выходы измерителей вязкости и тем,пературы подключены соответственно к первому и второму информационным входам коммутатора, первый выход ко

877494 торого соединен с первыми входами блока памяти, второго блока сравнения и первого вычислительного блока, а второй выход — с вторым. входом блока памяти, первым входом первого блока сравнения и третьим входом третьего вычислительного блока, вторые входы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму выходам блока памяти, а выходы через соответственно первый и второй пороговые элементы соединены с вторым и третьим входами первого вычислительного блока, четвертый и пятый входы которого подключены к первому и второму выходам блока памяти, выход кадрового генератора соединен с третьим входом второго вычислительного блока и с входом тактового генератора, выходом подклю" ченного.к управляющему входу коммутатора и третьему входу блока памяти, Щ а выход третьего вычислительного блока соединен с входами блока сигнализации аварии и формирователя сигнала коррекции.

На чертеже представлена структур- g5 ная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерители 1 вязкости и измеритель 2 температуры, коммутатор 3, тактовый генератор 4, кадровый генератор 5, блок 6 памяти, первый 7, второй 8 и третий 9 вычислительные блоки, формирователь 10 сигнала коррекции, блок 11 сигнализации аварии, первый 12 и второй 13 блоки сравнения. Первый вычислительный блок 7 содержит делители 14-17, умножители 18 и 19 и элемент 20 нелинейности, реализующий экспоненциаль- ную зависимость. Второй вычислительный блок 8 содержит сумматоры 21 и

22. Третий вычислительный блок 9 40 реализует экспоненциальную эависиМо с Tb, В состав устройства. входят также первый 23 и второй 24 пороговые элементы.

Устройство работает следующим 45 образом.

На выходе первого вычислительного блока 7 формируются тактовые значения коэффициентов, определяющих функциональную связь между вязкостью и температурой. Расчетные формулы, лежащие в основе функционирования блоков 7-9, приводятся ниже. . Тактовый генератор 4 содержит К тактов, формируемых с помощью кадрового генератора 5 в кадр. Число тактов К определяется из соотношения

5< К<26111 где h> — относительная среднеквадратическая погрешность измерителя вязкости, Ъ.

Напряжение с выхода блока 7 с коэффициентом передачи †" поступает и на вход второго вычислительного блока 8, выходное напряжение которого, пропорциональное среднему значению $5 коэффициента эа ый кадр 4, пода ется на вход третьего вычислительного блока 9. Выходное напряжение блока 9, пропорциональное прогноэируемому кадровому значению коэффиljHBHTB A +„, подается на вход формирователя 10 сигнала коррекции и на вход блока 11 сигнализации аварии.

В случае, если в течение двух смежных тактов внутри кадра температура остается постоянной, что фиксируется блоком 12 сравнения, то тактовое значение коэффициента определяется с помощью блока 13 сравнения. Применяемое в технологическом процессе связующее представляет собой полимеризующийся полимерный состав.

Анализ температурно-временных зависимостей вязкости полимерного состава позволяет заключить, что вязкость(%) связующего может быть описана зависимостью вида

Е()/

yA(0)e (") где A (С) и E (С) - предэкспоненциальный и экспоненциальный коэффициенты, зависящие от времени, истекшего с момента приготовления связующего, температура связуо ющего.

Зависимость A (С)выражена существеннее, чем Б(v) . Кроме того, указанные зависимости имеют противопо- . ложную направленность. Так, Е(С) убывает co peM HeM, A () возрастает.

Описанная особенность объекта контроля лежит в основе функционирования устройства контроля технологических параметров.

Анализ формулы (1) показывает, что относительное приращение коэффициента A на величину ФА приводит к относительному приращению вязкости Ф11. Полагая величину ф равной допустимой погрешности измерения вязкости л"(, определяют соответствующий ей временной интервал 7g„ обуславливающий величину кадра. Интервал, который разбивают на К тактов, на каждом из которых в блоке 7 определяют тактовые значения коэффициентов

A„- ..., (2)

e "")/>

Рч

EU — — 1,. „> 14 где б (...и Ф вЂ” относительные прира13 1j щения вязкости и температуры в конце такI та; — 1,2,... к-1.

Затем в блоке 8 определяют средние (кадровые) знач ния коэффициентов в кадре А; и Е;

По величинам 7 и А определяют

1 i-1

Д; "А; + е

"Oi

877494 в два и более раза, а также своевре менно сигнализировать о возможности возникновения аварийной ситуации. и на интервале i+1 рассчитывают значения

А6,„)„=Д„С1+1 )

=Д +С ° Ь где Ьт — шаг квантования интервала

/ ьр„, т. е.

Ь оЛ

t0

Величину Я; ° сравнивают cA< и, если для количества тактов >к/2 на i oì интервале выполняется условие

1А„-А !), О

9 где Ь U — погрешность измерения измерительного прибора, то фиксируется выход метрологического показателя прибора за пределы. Потребителю при этом выдаются значения вязкости соответствующие величинам Д, и Е9

Кроме того, при выходе измерителя 25 вязкости из строя при намотке иэделия контроль вязкости можно вести поАр, что повышает надежность Контроля. Выходные величины имеют значительно меньшую ошибку. Действительно, 30 пусть результат измерения прибора характеризуется среднеквадратической оценкой относительной погрешности И,. В этом случае определенная по Формуле (2) величинаД„; также ха" рактеризуется относительйой погрешностью Q = Ю, . При независимости ошибки измерения от измеряемой величины величина А; будет характеризоваться оценкой ошибки измерения ф"„

Тк

Кроме того, определение указанным способом зависимости А(сможет поз- волять предсказывать аварийную ситуацию. Аварийная ситуация возникает, если величина Д превышает некоторую величину, соответствующую резкому нарастанию скорости полимериэации связующего, что приводит к "козлению" связующего и остановке технологического процесса.

Таким образом, использование изобретения позволяет уменьшить погрешность измерения. вязкости связующего формула изобретения

Устройство для контроля технологических параметров, содержащее измерители вязкости и температуры и блок памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, оно содержит кадровый и тактовый генераторы, коммутатор, первый и второй блоки сравнения, последовательно соединенные первый, второй и третий вычислительные блоки, а также блок сигнализации аварии, формирователь сигнала коррекции и первый и второй пороговые элементы, .причем выходы измерителей вязкости и температуры подключены соответственнб к первому и второму информационным входам коммутатора, первый выход которого соединен с первыми входами . блока памяти, второго блока сравнения и первого вычислительного блока, а второй выход — с втррым входом о блока памяти, первым входом первого блока сравнения и третьим входом третьего вычислительного блока, вторые входы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первому и второму выходам блока памяти, а выходы через соответственно первый и второй пороговые элементы соединены с вторым и третьим входами первого вычислительного блока, четвертый и пятый входы которого подключены к первому и второму . выходам блока памяти, выход кадрового генератора соединен с третьим входом второго вычислительного блока и с входом fàêòîâîãî генератора, выходом подключенного к управляющему входу коммутатора и третьему входу блока памяти, а выход третьего вычислительного блока соединен с входами блока сигнализации аварии и формирователя сигнала коррекции.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Любутин О.С. Автоматизация производства стеклопластиков. М..

"Химия". 1969. с.243.

2. Там же, с. 214-217 (прототип) 877494

Составитель Певзнер

Редактор Ю.Ковач Техред Ж.Кастелевич Корректор Н.Стец

Заказ 9612/71 Тираж 943 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4