什麼是數字式混合比率調節器

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字調節器。在工程應用中，數字式混合比率調節器一般與流量計、調節閥等儀表裝置配套使用,組成混合比率控制系統。混合比率調節器及其所構成的系統，主要用於液料組分的配比和對混合後產品的定量發貨。這類系統對介質的混合可在管道中連續進行，控制精度較高，又可節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展，又出現了以微處理機為基礎的混合比率控制系統。在這種系統中，資料處理、作業控制、工況顯示以及資料打印製表，均由計算機來實現。為了獲得更精確的混合精度，有的系統還能對液料流量實現溫度補償，對混合的產品進行線上分析，能及時地送出修正組分比率的反饋訊號，使系統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；另一種是跟蹤混合後總流量的混合比率控制系統。系統按其基本功能又可分為混合配比系統和混合-批量控制系統兩類。

圖1是一個兩組分混合系統。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於流量大小的脈衝訊號。當管線中的流量q、A、q、B的比值等於兩組分的比率c1、％、c2、％的比值,且等於一個恆定常數K時,混合後的產品就滿足了預定的組分配比要求。 A 管線的流量脈衝訊號輸入儀表後，送到比率設定器,變換成B組分比率的流量訊號。它的輸出送加、減運算器的一端，加、減運算器另一端接收 B組分的實際流量訊號。這兩個訊號在加、減運算器中進行比較。當兩路訊號相等時，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，運算器便輸出對應於偏差值ΔN、 的數字量訊號,經數模轉換器轉換成4～20毫安的直流電流訊號。調節器接受這一直流訊號進行調節控制,使B管線上調節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。

圖2是一個多組分混合配比系統。這個系統的工作原理與上述系統基本相似，所不同的是：

（1）每條分管線的流量都受到預調節。

（2）圖1中的q、A訊號為主脈衝訊號所代替。主脈衝訊號一般由精密振盪器產生，其量值等於混合後產品的總流量。當實際流量等於參考訊號所代表的流量時,ΔN、＝0，否則ΔN、≠0,此時對應的分管線流量便受到調節。

圖1中的系統構成簡單，裝置費用小，但它只能適應較少組分的配比要求。圖2中的系統能滿足多組分的配比要求，系統擴充套件靈活。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後產品的批量發貨控制要求，這時就需要採用混合－批量控制系統。圖3是混合－批量控制系統的典型構成情況。

向婉成主編：《過程控制調節裝置》，機械工業出版社，北京，1981。