Установка термометра, манометра, клапана. Автоматика

[Dead_Moroz]

Нужна не абсолютная температура, а разница. Цилиндрические датчики китайских термометров нормально работают. Приклеить алюминиевым скотчем к царге, царгу утеплить. Раньше пользовался вообще кулинарными. Щуп изгибал, чтобы экран торчал из-под изоляции, и приклеивал скотчем.

[Dead_Moroz]

А есть красивый вариант на 4 датчика.

[Vadim_Kh]

Это вариант с термопарой? Или платина?
Для себя пока решил, что сниму с барбекюшного штырь, изолирую выводы диода, который там в качестве термоэлемента и примотаю к царге. Потомирпсковыряю один DS18B20. Посмотрю, как его можно приладить

[Dead_Moroz]

Приклей скотчем щуп прямо к царге. Можно ничего не ломать. Изменение температуры прекрасно отслеживается.

[АВГ]

Мороз точно говорит. Не заморачивайся, не надо ничего ломать - потом заменишь, чтобы было все по феншую...
Примотай или просто притяни хомутом. Будешь удивлен стабильностью показаний.
Важны не абсолютные значения а относительные. Как это будет.
При работе "на себя" показания термометров будут стабильны.
Начинаем отбор тела. Термометры дернутся вверх и опять стабилизируются. Допустим они врут и верхний показывает 82° а нижний 70°. Так вот нас интересует разница температур. 12°. Эта разница должна быть постоянной величиной. Если нижний прыгнул на 71° и верхний тоже на 83°, разница останется прежней - 12°. Значит это внешнее воздействие - сквозняк, атмосферное давление и пр. Ничего предпринимать не нужно.
А вот если на нижнем поднялись показания, а на верхнем остались прежние (разница стала 11°,10 °) значит подходят хвосты. Нужно уменьшать скорость отбора. При "дожимании хвостов" температура на нижнем будет пытаться постоянно подниматься. И скорость отбора нужно будет постоянно по-немногу уменьшать. Пока хватит терпения.
п.сы. На одном из форумов читал про эксперимент. Литр спирта дожимали автоматикой старт-стоп почти сутки. Так что если вручную - никакого терпения не хватит.

[Vadim_Kh]

АВГ, Мороз, спасибо. Технологию уже осознал. В голове на будущее уже крутится схема какого нибудь автомата . Сейчас мы с 35 литрами солодовой браги (должна отбродить к нужному времени) ждём приезда моей колонны. Буду экспериментировать. Разобрать барбекюшник (да и собрать потом) - не проблема. Инженерное образование позволяет. Потом почитаю про автоматизацию колонны с жидкостным отбором и что нибудь сваяю своё.

[Vadim_Kh]

Ещё один вопрос: каким образом производится автоматизация жидкостного отбора? Имею ввиду исполнительное устройство. Ведь не шаговый же двигатель присоединять к ручке игольчатого клапана отбора?

[Yurchicc]

Vadim_Kh, ответ на ваш вопрос очень подробно расписал АВГ на 12 странице этой ветки. С массой вариантов.

[Dead_Moroz]

Широкое и довольно успешное применение получил клапан электромагнитный AR-HX-3 MSQ из нержавеющей стали. Рабочее напряжение катушки выбираешь исходя из управляющего устройства.

[Vadim_Kh]

Спасибо, ещё вопрос: на просторах интернета вычитал, что элементы управления устанавливаются в такой последовательности (сверху вниз): доохладитель, клапан, игольчатый кран.
Ещё устанавливали иглу от шприца. Не очень понял, почему такая последовательность. Почему клапан должен быть после доохладителя, а не до? Каким образом управлять клапаном ( начальное соотношение длительности в открытом состоянии к периоду, какие рекомендованы времена)? Как изменять эти времена с течением процесса?
Если есть ссылка на алгоритмы- дайте, пожаалуйста.
Спасибо

[Dead_Moroz]

Чем холоднее спирт, тем меньше реакции с деталями клапана (прокладка, седло и пр.). Да и сам он в процессе греется. Управление клапаном от простейших термостатов с заданной температурой (старт-стоп) до программируемых контроллеров. Это как фантазия и деньги позволяют. Для изменения скорости отбора клапаном можно, например, использовать ШИМ с регулировкой скважности.

[Vadim_Kh]

С температурой понятно. Спасибо.
Теперь про управление клапаном.
Клапан принципиально не может работать в режиме плавной регулировки. Поэтому, в моем понимании, только ШИМ. ШИМ характеризуется скважностью ( в нашем случае это определяет среднее значение отбора за период ШИМа) и частота работы ШИМа. От частоты зависит "пульсации в тепломассообмене" и их сглаживание инерционностью процесса. Чем выше частота, тем меньше влияние и тем точнее регулирование. Есть и обратная сторона медали: чем чаще хлопает клапан, тем выше износ.
Где в этом алгоритме оптимум?
Допустим, мне нужно обеспечить отбор 1,2 л/час. Какая частота ШИМа будет оптимальна?
При необходимости уменьшить отбор, частоту ШИМа, наверное, лучше не менять?

[Dead_Moroz]

Дык нужно-то всего три скорости отбора: головы, подголовники (хвосты) и тело. Можно иголками, скважность подберешь экспериментально. Почитай мануалы к готовым комплектам автоматики, в принципе всё описано.

[Vadim_Kh]

Ну как же 3 скорсти: головы и хвосты- понятно. А вот тело... По мере уменьшения спиртуозности в кубе придется уменьшать отбор. Вы же сами мне тут объясняли, что при изменении разности температур между верхом и низом на 0,2-0,3 градуса нужно уменьшать отбор. Звучала цифра 10%. Значит скорость в процессе погона нужно менять.
Да и, как я написал, дело не только в скважности, а ещё в частоте повторения цикла. Можно долбить со скважностью, например, 1/2 (или 2- кто как привык считать). Но делать это можно 1 раз в 10 секунд, а можно 1 раз в секунду. Как быстро во втором случае я сломаю клапан, и будет ли нарушаться баланс в колонне в первом?

[Плюшкин]

Как вариант вместо клапана использовать насос перистальтический. Подобный тут ранее обозначался на 9 странице в конце. Правда, его режим применения по температуре ограничен, а так удобнее, наверно. При низком напряжении питания - еле капает, повысил - потекло...

[Vadim_Kh]

Да, спасибо, видел про насос... Интересно, с ним удалось достичь нужного результата?..

[Плюшкин]

Попробуем разобраться в управлении количеством отбора с применением электромагнитного клапана. Как этого добиться и можно ли вообще это сделать?
Использование клапана в качестве запорного устройства проблем не вызывает. Открыт – жидкость течет, закрыт – не течет. При этом пропускная способность клапана в открытом состоянии определена внутренним диаметром отверстий входа/выхода, т.е. чисто конструктивными размерами клапана.
Как оперативно регулировать пропускную способность клапана?
Вероятно, изменением времени нахождения в открытом и закрытом состоянии. Так называемой скважностью управляющих импульсов.
Сейчас мы не рассматриваем нагрев, износ-ресурс самого клапана.
Допустим, клапан 1 сек. открыт, 1 сек. закрыт, и так далее в течение длительного времени. Получается, что он пропускает условно 50% жидкости, относительно 1 периода работы.
Если изменим скважность на 2с/1с, получим условно 75% пропускной способности.
Таким образом, как ранее предполагал Vadim_Kh при включении «1 раз в 10 секунд» получим скважность 1/10.
Подходят ли такие режимы работы клапана для наших задач в принципе?
Достаточны ли они или слишком избыточны?
Не попадалась информация по практическому применению клапанов в таком качестве, поэтому рассуждаю чисто теоретически.
Вышесказанное должно быть верным при периодической подаче на клапан постоянного напряжения. При подаче импульсного напряжения (допустим, с частотой до 50 Гц) картина может быть другой. Как показывает практика, простые электромагнитные реле работают на такой частоте, хотя для этого не предназначены (ресурс снижается). Но реле управляют электрическими величинами, а нам нужны физические. Клапан – механическое устройство, обладающее некоторой инерционностью при частом включении-выключении. Будет ли он работать на довольно высокой для него частоте 1-50 Гц, или достаточно от 1 до 25-и? И при такой частоте срабатывания сможет ли через него пройти хоть какое-то количество жидкости?
Частоту импульсов управления придется подбирать по конкретной модели клапана с учетом текучести спиртосодержащей жидкости.
По моему мнению, периодически подавать на клапан напряжение определенной частоты (например, 1 раз в 2 сек. частотой 10 ГЦ ) смысла нет. Либо один режим работы, либо другой.
Если я правильно понял, коллега спрашивал именно про такой «двойной» режим работы клапана.

[Vadim_Kh]

Плюшкин, вы частично верно уловили мою мысль, но я имел ввиду немного другое.
Во- первых, наверное нельзя открывать клапан 1 раз в 2 сек. частотой 10 ГЦ. Для определённости предлагаю считать, что клапан управляется постоянным током.
Разумеется, у клапана есть инерционность, поэтому в любом случае есть верхняя граница частоты переключения.
Точнее, давайте так:
За счет инерционности (время открывания), длительность подачи открывающего импульса не может быть меньше определённой величины. Иначе клапан не успеет открыться полностью и линейность регулировки будет нарушена. Но нам вряд ли нужны такие короткие импульсы. В любом случае, время открывания клапана - это доли секунды. Пока пренебрежём этими цифрами и будем считать, что клапан открывается и закрывается достаточно быстро.
Дальше предполагаем, что количество жидкости, протекающее через клапан прямо пропорционально времени нахождения клапана в открытом состоянии.
Допустим, я хочу организовать отбор в 50% пропускной способности клапана. Т.е. если взять некий период времени, то половину этого периода клапан открыт, вторую половину - закрыт. Далее процесс повторяется. Скважность это, допустим, отношение открытого времени к периоду повторения. В нашем примере это 1/2 (некоторые считают наоборот, и получат цифру 2). Но какой это период? Допустим, это 2 секунды. Тогда мы одну секунду открыты, и одну закрыты. И далее опять повтор: секунду открыты - секунду закрыты. Успеет ли произойти за это время нарушение режима работы колонны - наверное нет. Процессы достаточно инерционны.
Теперь другой вариант. Период равен 2 минутам. Тогда мы 1 мин. открыты, а одну закрыты. Скважность -всё те же 1/2. Что произойдет за то время (целая минута), пока клапан открыт? Скорее всего вся дрянь успеет ломануться в отбор. Колонна выйдет на другой режим работы.

Нам же нужно подобрать такие времена (такой период повторения открывающих импульсов), чтобы при максимальной длительности открывающего импульса режим работы колонны не изменился. Слишком часто хлопать клапаном нет смысла. Да и износ клапана имеет место быть. Слишком редко - нельзя. Нарушится тепломассообмен.
Вот эти времена меня и интересуют.

[Dead_Moroz]

Здесь обсуждалось viewtopic.php?p=8108#p8108

[gizz]

Перебросьте термометры местами- все станет ясно.

Установил в куб еще один датчик, разница в показаниях с первым 44 сотых максимум а когда и меньше в разы, так что датчики норм, попробую провести ректиффикацию и дистиляцию с учетом минуса 3 градусов. Может есть есче мысли? заранее спасибо