Орчин үеийн гоо сайхны үйлдвэрлэлийн салбар нь ихэвчлэн Ньютоны бус шингэнээс бүрддэг нарийн төвөгтэй найрлагаар тодорхойлогддог. Эдгээр материалын төрөлхийн реологийн зан төлөв, тухайлбал зүслэгийн сийрэгжилт болон тиксотропи нь уламжлалт үйлдвэрлэлийн арга зүйд томоохон бэрхшээл учруулж, багц хоорондын тогтворгүй байдал, түүхий эдийн өндөр хаягдал, шахах, холих зэрэг чухал үйл явцын үйл ажиллагааны үр ашиггүй байдалд хүргэдэг. Урвалттай, шугамаас гадуур зуурамтгай чанарын хэмжилтэд тулгуурладаг уламжлалт чанарын хяналтын аргууд нь үйлдвэрлэлийн нөхцөлд эдгээр шингэний динамик зан төлөвийг тодорхойлоход үндсэндээ хангалтгүй юм.
I. Гоо сайхны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх реологи ба шингэний динамик
Гоо сайхны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэх нь шингэний физик шинж чанар хамгийн чухал нарийн төвөгтэй үйл явц юм. Эдгээр шинж чанаруудыг гүнзгий ойлгох нь үйл явцыг оновчтой болгох талаар утга учиртай хэлэлцүүлгийн урьдчилсан нөхцөл юм. Гоо сайхны бүтээгдэхүүний шингэний динамик нь энгийн харилцаа холбоогоор зохицуулагддаггүй тул ус гэх мэт Ньютоны шингэнээс үндсэндээ ялгаатай байдаг.
1.1Зуурамтгай чанар ба реологи
Зуурамтгай чанар нь шингэний хэрэглэсэн стрессд тэсвэртэй байдлын хэмжүүр юм. Энгийн Ньютоны шингэний хувьд энэ шинж чанар нь тогтмол бөгөөд ганц утгаар тодорхойлогддог. Гэсэн хэдий ч гоо сайхны найрлага нь ховор тохиолдолд ийм энгийн байдаг. Ихэнх лосьон, тос, шампунийг Ньютоны бус шингэн гэж ангилдаг бөгөөд урсгалд тэсвэртэй байдал нь хэрэглэсэн хүчний (хөрсний) хэмжээгээр өөрчлөгддөг.
Реологи бол энэ салбарын илүү цогц бөгөөд чухал салбар юм. Энэ нь шингэн, гель, хагас хатуу бодисын урсгал ба деформацийг судалдаг. Бүтээгдэхүүнийг шахах, холих, дүүргэх үед түүний зан төлөвийг урьдчилан таамаглахад ганц өгөгдлийн цэг хангалтгүй юм. Бүтээгдэхүүний реологийн шинж чанар нь түүний мэдрэхүйн шинж чанар, савлагааны урт хугацааны тогтвортой байдал, үйл ажиллагааны гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг. Жишээлбэл, тосны зуурамтгай чанар нь арьсан дээр хэрхэн тархахаас хамаардаг бөгөөд шампунийн нягтрал нь хэрэглэгчийн савнаас гаргаж буй хэмжээний шингэнд нөлөөлдөг.
1.2Ньютоны бус шингэнүүд болон тэдгээрийн үйлдвэрлэлийн бэрхшээлүүд
Гоо сайхны бүтээгдэхүүний үйлдвэрлэлийн нарийн төвөгтэй байдал нь тухайн шингэний реологийн олон янз байдлаас үүдэлтэй. Эдгээр зан төлөвийг ойлгох нь үйлдвэрлэлийн үндсэн бэрхшээлийг шийдвэрлэх гол түлхүүр юм.
Псевдопластик чанар (Хэрчих-Нийтрүүлэх):Энэ нь цаг хугацаанаас хамааралгүй шинж чанар бөгөөд зүсэлтийн хурд нэмэгдэхийн хэрээр шингэний илэрхий зуурамтгай чанар буурдаг. Олон гоо сайхны эмульс болон лосьонууд энэ зан үйлийг үзүүлдэг бөгөөд энэ нь тайван үед өтгөн байх шаардлагатай боловч түрхэхэд түрхэгдэх эсвэл урсах боломжтой болдог бүтээгдэхүүний хувьд зүйтэй юм.
Тиксотропи:Энэ нь цаг хугацаанаас хамааралтай зүсэлтийн шингэрүүлэлт юм. Зарим гель болон коллоид суспензүүд шиг тиксотроп шингэнүүд нь цаг хугацааны явцад хутгах эсвэл зүсэхэд бага зуурамтгай болдог бөгөөд стресс арилахад анхны, илүү зуурамтгай төлөвтөө эргэн ороход тодорхой хугацаа шаардагддаг. Сонгодог жишээ бол дусалгүй будаг бөгөөд энэ нь багсны зүсэлтийн дор шингэрдэг боловч унжихаас сэргийлж босоо гадаргуу дээр хурдан өтгөрдөг. Тараг болон зарим шампунь нь энэ шинж чанарыг харуулдаг.
Стресс шингэний гарц:Эдгээр материалууд нь тайван байдалд хатуу биет шиг ажилладаг бөгөөд хэрэглэсэн хяргах стресс нь урсах цэг буюу урсах стресс гэгддэг чухал утгаас давсны дараа л урсаж эхэлдэг. Кетчуп бол нийтлэг жишээ юм. Гоо сайхны бүтээгдэхүүний хувьд өндөр урсах цэгтэй бүтээгдэхүүнийг хэрэглэгчид "илүү их эзэлхүүнтэй", илүү өндөр чанартай гэж үздэг.
1.3 Үйл явцын үр ашигт шууд нөлөөлөл
Эдгээр шингэний шугаман бус зан төлөв нь стандарт үйлдвэрлэлийн үйл ажиллагаанд гүнзгий бөгөөд ихэвчлэн хортой нөлөө үзүүлдэг.
1.3.1 Шахах ажиллагаа:
Үйлдвэрлэлд хаа сайгүй байдаг төвөөс зугтах шахуургын гүйцэтгэлд шингэний зуурамтгай чанар ихээхэн нөлөөлдөг. Өндөр зуурамтгай чанартай, Ньютоны бус шингэнийг шахах үед шахуургын толгой болон эзэлхүүний гаралт мэдэгдэхүйц "буурах" боломжтой. Судалгаанаас харахад хольц дахь хатуу бодисын агууламж нэмэгдэх нь төвлөрсөн хольцын хувьд толгой болон үр ашгийг тус тус 60% ба 25% хүртэл бууруулахад хүргэдэг. Энэхүү бууралт нь статик биш; шахуургын доторх өндөр зүсэлтийн хурд нь шингэний илэрхий зуурамтгай чанарыг өөрчилж, шахуургын гүйцэтгэлийг урьдчилан таамаглах боломжгүй болгож, тогтмол урсгалгүй болоход хүргэдэг. Зуурамтгай шингэний өндөр эсэргүүцэл нь холхивч дээр илүү их радиаль ачаалал өгч, механик битүүмжлэлд асуудал үүсгэж, тоног төхөөрөмжийн эвдрэл, засвар үйлчилгээний эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
1.3.2 Холих ба хутгах:
Холих саванд гоо сайхны шингэний өндөр зуурамтгай чанар нь холигч импеллерээс гарах урсгалыг ихээхэн сулруулж, зүсэлт болон холих үйлдлийг импеллерийн ирийг шууд тойрсон жижиг хэсэгт төвлөрүүлдэг. Энэ нь их хэмжээний эрчим хүчний хаягдал үүсгэж, бүхэл бүтэн багц нэгэн төрлийн байдалд хүрэхээс сэргийлдэг. Зүсэлт шингэрүүлдэг шингэний хувьд энэ нөлөө нь улам бүр дорддог, учир нь импеллерээс хол байгаа шингэн нь бага зүсэлтийн хурдтай бөгөөд өндөр зуурамтгай чанартай хэвээр байгаа нь "удаан холилдох арлууд" эсвэл зохих ёсоор нэгэн төрлийн болгоогүй "хуурамч агуй" үүсгэдэг. Үүний үр дүнд бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн жигд бус тархалт, тогтворгүй эцсийн бүтээгдэхүүн үүсдэг.
Зуурамтгай чанарыг гараар, шугаман бус аргаар хэмжих уламжлалт арга нь эдгээр нарийн төвөгтэй байдлыг зохицуулахад үндсэндээ хангалтгүй юм. Ньютоны бус шингэний зуурамтгай чанар нь ганц утга биш, харин зүсэлтийн хурд болон зарим тохиолдолд зүсэлтийн үргэлжлэх хугацааны функц юм. Лабораторийн дээжийг хэмжих нөхцөл (жишээлбэл, тодорхой эргэлтийн хурд болон температурт шилэн аяганд) нь хоолой эсвэл холих савны доторх динамик зүсэлтийн нөхцлийг тусгадаггүй. Үүний үр дүнд тогтмол зүсэлтийн хурд болон температурт авсан хэмжилт нь динамик процессын явцад шингэний зан төлөвт хамааралгүй байх магадлалтай. Үйлдвэрлэлийн баг хоёр цагийн интервалтай гараар шалгахад тулгуурлах үед тэд бодит цагийн процессын хэлбэлзэлд хариу үйлдэл үзүүлэхэд хэтэрхий удаан төдийгүй, мөн шингэний процессын төлөв байдлыг үнэн зөв төлөөлөхгүй байж болох утга дээр шийдвэрээ гаргадаг. Алдаатай, урвалд ордог өгөгдөлд суурилсан энэхүү хамаарал нь муу хяналт, өндөр үйл ажиллагааны хувьсах чанарын шалтгаант гогцоог үүсгэдэг бөгөөд үүнийг шинэ, урьдчилан сэргийлэх арга барилгүйгээр таслах боломжгүй юм.
Гоо сайхны холимог ба холимог
II. Хатуу орчинд мэдрэгчийн сонголт ба техник хангамжийн хэрэгжилт
Гар аргаар хийх аргуудаас цааш явахын тулд үйл явц дотроос тасралтгүй, бодит цагийн өгөгдөл өгөх чадвартай, бат бөх, найдвартай онлайн вискозиметрийг сонгох шаардлагатай.
2.1Онлайн вискозиметр
Онлайн вискозиметрүүд, процессын шугамд (шугаман) шууд суурилуулсан эсвэл тойрч гарах гогцоонд суурилуулсан эсэхээс үл хамааран зуурамтгай чанарын бодит цагийн хэмжилтийг 24/7 хангаж, процессын байнгын хяналт, хяналтыг бий болгодог. Энэ нь реактив шинж чанартай бөгөөд зөвхөн салангид интервалаар процессын төлөв байдлын агшин зургийг өгөх боломжтой офлайн лабораторийн аргуудаас эрс ялгаатай. Үйлдвэрлэлийн шугамаас найдвартай, тасралтгүй өгөгдөл авах чадвар нь автоматжуулсан, хаалттай гогцооны хяналтын системийг хэрэгжүүлэх урьдчилсан нөхцөл юм.
2.2 Вискозиметрийн үндсэн шаардлага
Гоо сайхны бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд зориулсан вискозиметрийг сонгохдоо тухайн салбарын өвөрмөц байгаль орчин, үйл ажиллагааны хязгаарлалтыг харгалзан үзэх ёстой.
Байгаль орчин ба бат бөх чанарын хязгаарлалтууд:
Өндөр температур ба даралт:Гоо сайхны бүтээгдэхүүний найрлага нь зохих ёсоор холих, эмульсжих чадварыг хангахын тулд тодорхой температурт халаах шаардлагатай байдаг. Сонгосон мэдрэгч нь 300 °C хүртэлх температурт, 500 бар хүртэл даралттай үед найдвартай ажиллах чадвартай байх ёстой.
Зэврэлтээс хамгаалах чадвар:Гадаргуугийн идэвхт бодис болон янз бүрийн нэмэлтүүд зэрэг олон гоо сайхны найрлага нь цаг хугацааны явцад зэврэлт үүсгэдэг. Мэдрэгчийн норсон хэсгүүдийг маш бат бөх, зэврэлтэнд тэсвэртэй материалаар хийсэн байх ёстой. 316L зэвэрдэггүй ган нь ийм орчинд тэсвэртэй тул стандарт сонголт юм.
Чичиргээнд тэсвэртэй байдал:Үйлдвэрлэлийн орчин нь механик дуу чимээ ихтэй бөгөөд насос, хутгагч болон бусад машин механизм нь орчны мэдэгдэхүйц чичиргээ үүсгэдэг. Мэдрэгчийн хэмжих зарчим нь өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдлыг хангахын тулд эдгээр чичиргээнээс дархлаатай байх ёстой.
2.3 Процесс интеграцийн вискозиметрийн технологийн шинжилгээ
Бат бөх онлайн интеграцийн хувьд зарим технологиуд бусдаасаа илүү тохиромжтой байдаг.
Чичиргээт/резонанстай вискозиметрүүдЭнэхүү технологи нь сэрээ эсвэл резонатор гэх мэт чичиргээт элемент дээр шингэний чийгшүүлэх нөлөөг хэмжих замаар зуурамтгай чанарыг тодорхойлдог. Энэ зарчим нь гоо сайхны хэрэглээнд хэд хэдэн гол давуу талыг санал болгодог. Эдгээр мэдрэгчүүд нь хөдөлгөөнт эд ангигүй тул засвар үйлчилгээний хэрэгцээг багасгаж, нийт ашиглалтын зардлыг бууруулдаг. Тэнцвэртэй коаксиаль резонатор гэх мэт сайн инженерчлэгдсэн загвар нь урвалын эргүүлэх хүчийг идэвхтэйгээр цуцалдаг тул угсралтын нөхцөл болон гадаад чичиргээнд бүрэн мэдрэмтгий биш юм. Орчны чимээ шуугианд тэсвэртэй энэхүү дархлаа нь турбулент урсгал эсвэл өндөр зүсэлтийн нөхцөлд ч гэсэн тогтвортой, давтагдах, давтагдах хэмжилтийг баталгаажуулдаг. Эдгээр мэдрэгчүүд нь маш бага зуурамтгай чанараас маш өндөр зуурамтгай чанар хүртэл маш өргөн хүрээнд зуурамтгай чанарыг хэмжиж чаддаг тул олон төрлийн бүтээгдэхүүний багцад маш олон талын хэрэглээтэй болгодог.
Эргэлтийн болон бусад технологиуд:Эргэлтийн вискозиметрүүд нь лабораторийн нөхцөлд бүрэн урсгалын муруй үүсгэхэд маш үр дүнтэй байдаг ч тэдгээрийн нарийн төвөгтэй байдал болон хөдөлж буй эд ангиуд нь шугаман үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд засвар үйлчилгээ хийхэд хүндрэл учруулж болзошгүй юм. Унаж буй элемент эсвэл хялгасан судасны төрөл гэх мэт бусад төрлүүд нь тодорхой хэрэглээнд тохиромжтой байж болох ч Ньютоны бус шингэнийг хэмжихэд хязгаарлалттай тулгардаг эсвэл температур болон урсгалын хэлбэлзэлд өртөмтгий байдаг.
Автоматжуулсан удирдлагын системийн найдвартай байдал нь түүний мэдрэгчийн оролтын найдвартай байдалтай шууд пропорциональ байна. Тиймээс вискозиметрийн урт хугацааны тогтвортой байдал болон хамгийн бага тохируулгын шаардлага нь зөвхөн тав тухтай байдлын шинж чанар биш; эдгээр нь амьдрах чадвартай, засвар үйлчилгээ бага шаарддаг удирдлагын системийн үндсэн шаардлага юм. Мэдрэгчийн өртгийг зөвхөн анхны хөрөнгө оруулалтын зардал гэж үзэхээс гадна засвар үйлчилгээ, тохируулгатай холбоотой хөдөлмөр, сул зогсолтыг багтаасан өмчлөлийн нийт зардал (TCO) гэж үзэх ёстой. Ийм багаж хэрэгслийн өгөгдөлхялгасан судасны вискозиметрЗөв зохистой харьцаж, цэвэрлэгээ хийснээр тэдгээрийн тохируулга нь арван жил ба түүнээс дээш хугацаанд тогтвортой хэвээр байж болохыг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь урт хугацааны тогтвортой байдал нь процессын багаж хэрэгслийн хүрч болох бөгөөд чухал шинж чанар гэдгийг харуулж байна. Тохируулгыг удаан хугацаанд хадгалж чаддаг мэдрэгч нь процессын хэлбэлзлийн гол эх үүсвэрийг арилгаж, системийг хүний оролцоог хамгийн бага байлгаж бие даан ажиллуулах боломжийг олгосноор автоматжуулалтын төслийн эрсдэлийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
| Технологи | Үйл ажиллагааны зарчим | Ньютоны бус шингэнд тохиромжтой байдал | Өндөр температур/даралтын чадвар | Зэврэлтээс хамгаалах чадвар | Чичиргээний дархлаа | Засвар үйлчилгээ/Тохируулга |
| Чичиргээтэй/Цохилтот | Чичиргээт элемент (сэрээ, резонатор) дээрх шингэний чийгшлийг хэмждэг. | Маш сайн (өндөр зүсэлттэй, давтаж унших боломжтой). | Өндөр (300°C хүртэл, 500 бар). | Маш сайн (бүх 316L SS норгосон эд ангиуд). | Маш сайн (тэнцвэртэй резонаторын загвар). | Бага (хөдлөх эд анги байхгүй, бохирдол хамгийн бага). |
| Эргэлтийн | Шингэн дотор тэнхлэгийг эргүүлэхэд шаардагдах эргүүлэх хүчийг хэмждэг. | Маш сайн (лабораторийн нөхцөлд бүрэн урсгалын муруйг өгдөг). | Дунд зэргээс Өндөр хүртэл (загвараас хамаарч өөр өөр байдаг). | Сайн (тодорхой ээрүүлийн материал шаарддаг). | Муу (гадаад чичиргээнд маш мэдрэмтгий). | Өндөр (байнга цэвэрлэх, эд ангиудыг хөдөлгөх). |
| Капилляр/ Дифференциал даралт | Тогтмол урсгалын хурдаар тогтмол хоолой дээрх даралтын уналтыг хэмждэг. | Хязгаарлагдмал (Ньютоны дундаж зуурамтгай чанарыг нэг удаа гаргана). | Дунд зэргээс өндөр (температурын тогтвортой байдлыг шаарддаг). | Сайн (капилляр материалаас хамаарна). | Дунд зэрэг (урсгалаас хамааралтай, тогтвортой урсгал шаарддаг). | Өндөр (цэвэрлэгээ шаарддаг, бөглөрөх магадлалтай). |
| Унаж буй элемент | Элемент шингэнээр дамжин унах хугацааг хэмждэг. | Хязгаарлагдмал (Ньютоны дундаж зуурамтгай чанарыг нэг удаа гаргана). | Дунд зэргээс өндөр (материалаас хамаарна). | Сайн (элементийн материалаас хамаарна). | Дунд зэрэг (чичиргээнд мэдрэмтгий). | Дунд зэрэг (хөдөлдөг эд ангиуд, дахин тохируулга хийх шаардлагатай). |
2.4 Нарийвчлалтай өгөгдөлд зориулсан мэдрэгчийн оновчтой байршил
Вискозиметрийн физик байрлал нь технологийнхтой адил чухал юм. Зөв байрлуулалт нь цуглуулсан өгөгдөл нь процессын төлөв байдлыг төлөөлөхийг баталгаажуулдаг. Шилдэг туршлагууд нь мэдрэгчийг шингэн нь нэгэн төрлийн, мэдрэгч элемент нь үргэлж бүрэн живсэн газарт байрлуулахыг шаарддаг. Агаарын бөмбөлөг хуримтлагдаж болзошгүй хоолойн өндөр цэгүүдээс зайлсхийх хэрэгтэй, учир нь агаар нь хэмжилтийг тасалдуулж болзошгүй, ялангуяа...чичиргээний вискозиметрүүдҮүнтэй адилаар, мэдрэгч дээр материалын хуримтлал үүсэхээс урьдчилан сэргийлэхийн тулд шингэн тогтмол хөдөлгөөнгүй "зогсонги байдлын бүс"-д суурилуулахаас зайлсхийх хэрэгтэй. Хяналтын системд хамгийн найдвартай өгөгдлийг өгөхийн тулд мэдрэгчийг урсгал тогтвортой, тогтвортой хоолойн хэсэгт, тухайлбал босоо өргөгч эсвэл урсгалын хурд тогтвортой байгаа хэсэгт байрлуулах нь сайн стратеги юм.
III.RS485-ээр дамжуулан PLC/DCS-ийн тасралтгүй интеграцчилал
амжилттай байршуулалтонлайн вискозиметродоо байгаа үйлдвэрийн хяналтын дэд бүтэцтэй жигд нэгтгэхэд тулгуурладаг. Харилцаа холбооны протокол болон физик давхаргын сонголт нь найдвартай байдал, өртөг, хуучин системүүдтэй нийцтэй байдлыг тэнцвэржүүлдэг стратегийн шийдвэр юм.
3.1 Системийн архитектурын тойм
Энэхүү хэрэглээний стандарт үйлдвэрлэлийн хяналтын архитектур нь мастер-боолын харилцаа юм. Үйлдвэрийн төв PLC буюу DCS нь "мастер" үүрэг гүйцэтгэж, "боол" төхөөрөмжийн үүрэг гүйцэтгэдэг вискозиметртэй холбоог эхлүүлдэг. Боол төхөөрөмж нь мастераас асуух хүртэл "чимээгүй" хэвээр байгаа бөгөөд энэ үед хүссэн өгөгдөлтэй хариу үйлдэл үзүүлдэг. Энэхүү нэгээс олон хүртэлх харилцаа холбооны загвар нь өгөгдлийн мөргөлдөөнөөс урьдчилан сэргийлж, сүлжээний менежментийг хялбаршуулдаг.
3.2 RS485 холбооны интерфэйс
RS485 холбооны интерфэйс нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, ялангуяа алсын зайн, олон цэгийн холбоо шаарддаг програмуудад зориулсан бат бөх, өргөн хэрэглэгддэг стандарт юм.
Техникийн давуу талууд:
Алсын зайн болон олон удаагийн буултRS485 нь 2000 метр хүртэлх зайд өгөгдөл дамжуулахыг дэмждэг тул өргөн уудам үйлдвэрлэлийн байгууламжуудад тохиромжтой. Нэг автобус нь 30 хүртэлх төхөөрөмжийг холбох боломжтой бөгөөд давталт ашиглан 24/7 хүртэл өргөтгөх боломжтой бөгөөд энэ нь кабелийн дэд бүтцийн өртөг, нарийн төвөгтэй байдлыг эрс бууруулдаг.
Дуу чимээний дархлаа:RS485 нь эрчилсэн хос кабель дээр тэнцвэртэй, дифференциал дохиоллын аргыг ашигладаг. Энэхүү загвар нь цахилгаан соронзон хөндлөнгийн оролцоо (EMI) болон бусад цахилгаан шуугианд онцгой дархлаа өгдөг бөгөөд энэ нь том мотор болон хөтлөгчтэй үйлдвэрийн орчинд түгээмэл тохиолддог асуудал юм.
3.3 PLC/DCS-ийн зөрүүг арилгах
RS485 нь зүгээр л техникийн давуу тал биш; энэ нь процессын автоматжуулалтын нэвтрэх саадыг мэдэгдэхүйц бууруулдаг стратегийн бизнесийн шийдвэр юм. Холын зайг туулж, дуу чимээг эсэргүүцэх чадвар нь эдгээр хүчин зүйлс нь түүхий холбооны хурдаас илүү чухал байдаг үйлдвэрлэлийн орчинд тохиромжтой болгодог.
IV. Загварт суурилсан дасан зохицох хяналтын онолын гарал үүсэл
Энэ хэсэг нь гоо сайхны шингэний нарийн төвөгтэй, шугаман бус динамикийг зохицуулах чадвартай хяналтын стратегийн нарийн оюуны суурийг тавьдаг.
4.1 Дэвшилтэт хяналтын хэрэгцээ
Уламжлалт Пропорциональ-Интеграл-Үрэвсэл (PID) хянагч нь процессын шугаман загварууд дээр суурилдаг бөгөөд Ньютоны бус шингэний шугаман бус, цаг хугацаанаас хамааралтай, хувьсах шинж чанартай зан төлөвийг зохицуулахад хангалтгүй тоноглогдсон байдаг. PID хянагч нь реактив шинж чанартай; залруулах арга хэмжээ авахаасаа өмнө тогтоосон цэгээс хазайлт гарахыг хүлээдэг. Том холигч сав эсвэл өтгөрүүлэгч гэх мэт урт хариу үйлдэлтэй динамиктай процессын хувьд энэ нь алдааг удаан засах, хэлбэлзэл эсвэл зорилтот зуурамтгай чанарыг хэтрүүлэхэд хүргэж болзошгүй юм. Цаашилбал, температурын хэлбэлзэл эсвэл орж ирж буй түүхий эдийн найрлага дахь өөрчлөлт зэрэг гадны нөлөөллөөс болж PID хянагчийг байнга гараар дахин тохируулах шаардлагатай болж, процессын тогтворгүй байдал, үр ашиггүй байдалд хүргэдэг.
4.2 Хяналтын реологийн загварчлал
Ньютоны бус шингэний амжилттай хяналтын стратегийн үндэс нь тэдгээрийн зан төлөвийн нарийвчлалтай, урьдчилан таамаглах математик загвар юм.
4.2.1 Бүтцийн загварчлал (Нэгдүгээр зарчим):
Хершел-Булкли загвар нь урсацын стресс болон зүсэлтийн сийрэгжилт эсвэл зүсэлтийн өтгөрүүлэлтийн шинж чанарыг хоёуланг нь харуулдаг шингэний реологийн зан төлөвийг тодорхойлоход ашигладаг хүчирхэг бүрэлдэхүүн тэгшитгэл юм. Энэхүү загвар нь гурван гол параметрийг ашиглан зүсэлтийн стресс (τ)-ийг зүсэлтийн хурд (γ˙)-тэй холбодог:
τ=τγ+K(γ˙)n
τγ (Урсгалын стресс): Шингэн урсаж эхлэхийн тулд давах ёстой хамгийн бага хяргах стресс.
K (Тогтвортой байдлын индекс): Зуурамтгай чанартай төстэй параметр бөгөөд шингэний урсгалд тэсвэртэй байдлыг илэрхийлнэ.
n (Урсгалын зан төлөвийн индекс): Шингэний зан төлөвийг тодорхойлдог чухал параметр: зүсэлтийн сийрэгжилт (псевдопластик)-д n<1, зүсэлтийн зузааралт (тэслүүлэгч)-д n>1, Бингем хуванцарын хувьд n=1.
Энэхүү загвар нь шингэний илэрхий зуурамтгай чанар нь бага зүсэлттэй холих бүсээс шахуургын өндөр зүсэлттэй орчин хүртэлх процессын хүрээнд янз бүрийн зүсэлтийн хурдаар хэрхэн өөрчлөгдөхийг хянагчийн математикийн хүрээг бий болгодог.
4.2.2 Өгөгдөлд суурилсан загварчлал:
Эхний зарчмын загваруудаас гадна онлайн вискозиметрийн өгсөн бодит цагийн өгөгдлөөс суралцдаг процессын загварыг бүтээхэд өгөгдөлд суурилсан аргыг ашиглаж болно. Энэ нь ялангуяа эхний зарчмын нарийн загварыг гаргахад хэцүү нарийн төвөгтэй найрлагад онцгой ач холбогдолтой юм. Өгөгдөлд суурилсан загвар нь газрын тосны найрлага дахь өөрчлөлт эсвэл температурын хэлбэлзэл зэрэг гадаад хүчин зүйлсийг харгалзан мэдрэгчийн параметрүүдийг бодит цаг хугацаанд тохируулан оновчтой болгож чаддаг. Энэхүү арга нь зуурамтгай чанарын хэмжилтийн дундаж үнэмлэхүй алдааг нарийн хүрээнд амжилттай хянаж, маш сайн гүйцэтгэл, найдвартай байдлыг харуулдаг болох нь батлагдсан.
4.3 Дасан зохицох хяналтын хуулийн гарал үүсэл
Загварт суурилсан дасан зохицох удирдлагын системийн гол цөм нь тасралтгүй суралцах, өөрчлөгдөж буй процессын нөхцөлд дасан зохицох чадвар юм. Хянагч нь тогтмол параметрүүдэд тулгуурладаггүй, харин процессын дотоод загвараа динамикаар шинэчилдэг.
Үндсэн зарчим:Дасан зохицох хянагч нь ирж буй мэдрэгчийн өгөгдөл дээр үндэслэн дотоод загварынхаа параметрүүдийг бодит цаг хугацаанд тасралтгүй тооцоолж эсвэл шинэчилдэг. Энэ нь хянагч нь түүхий эдийн өөрчлөлт, тоног төхөөрөмжийн элэгдэл эсвэл хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөөс үүдэлтэй процессын хэлбэлзлийг "суралцаж", нөхөх боломжийг олгодог.
Хяналтын хуулийн томъёолол:
Загварын параметрийн тооцоолол: Дасан зохицох марталтын коэффициент бүхий рекурсив хамгийн бага квадратын (RLS) алгоритм дээр суурилсан параметрийн тооцоологч нь Хершел-Булклигийн загварын K ба n утгууд гэх мэт загварын параметрүүдийг тасралтгүй тохируулахын тулд бодит цагийн мэдрэгчийн өгөгдлийг (зуурамтгай чанар, температур, зүсэлтийн хурд) ашигладаг. Энэ бол "дасан зохицох" бүрэлдэхүүн хэсэг юм.
Урьдчилан таамаглах хяналтын алгоритм:Дараа нь шинэчилсэн процессын загварыг шингэний ирээдүйн зан төлөвийг урьдчилан таамаглахад ашигладаг. Загварын урьдчилан таамаглах хяналтын (MPC) алгоритм нь энэ хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой стратеги юм. MPC нь олон гаралтын хувьсагчийг (жишээ нь, зуурамтгай чанар ба температур) хянахын тулд олон удирдлагатай хувьсагчдыг (жишээ нь, өтгөрүүлэгч нэмэх хурд ба шахуургын хурд) нэгэн зэрэг удирдаж чаддаг. MPC-ийн урьдчилан таамаглах шинж чанар нь удаан хугацааны саатал гарсан ч гэсэн процессыг зөв байлгахын тулд шаардлагатай нарийн тохируулгыг тооцоолох боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр шингэн үргэлж оновчтой реологийн "цонх"-доо байх болно.
Энгийн санал хүсэлтийн хяналтаас загварт суурилсан дасан зохицох хяналт руу шилжих нь реактив процессоос урьдчилан сэргийлэх үйл явцын менежмент рүү шилжих үндсэн шилжилтийг илэрхийлдэг. Уламжлалт PID хянагч нь арга хэмжээ авахаасаа өмнө алдаа гарахыг хүлээж, угаасаа хариу үйлдэл үзүүлдэг. Цаг хугацааны мэдэгдэхүйц сааталтай үйл явцын хувьд энэ хариу үйлдэл нь ихэвчлэн хэтэрхий оройтсон байдаг бөгөөд энэ нь хэт ачаалал болон хэлбэлзэлд хүргэдэг. Дасан зохицох хянагч нь үйл явцын загварыг тасралтгүй суралцсанаар түүхий эдийн найрлага дахь өөрчлөлт гэх мэт дээд урсгалын өөрчлөлт нь хазайлт мэдэгдэхүйц болохоос өмнө эцсийн бүтээгдэхүүний зуурамтгай чанарт хэрхэн нөлөөлөхийг урьдчилан таамаглаж чадна. Энэ нь системд урьдчилан тооцоолсон тохируулга хийх боломжийг олгодог бөгөөд ингэснээр бүтээгдэхүүн техникийн шаардлагад нийцэж, хаягдал болон хувьсах чанарыг хамгийн бага байлгадаг. Энэ нь амжилттай хэрэгжилтэд баримтжуулсан багцын хувьсах чанар болон материалын хаягдлыг эрс багасгах гол хөдөлгөгч хүч юм.
V. Практик хэрэгжилт, баталгаажуулалт болон үйл ажиллагааны стратегиуд
Төслийн эцсийн шат бол нэгдсэн системийг амжилттай байршуулах, урт хугацааны менежмент хийх явдал юм. Энэ нь нарийн төлөвлөлт, үйл ажиллагааны шилдэг туршлагыг дагаж мөрдөхийг шаарддаг.
5.1 Байршуулалтын шилдэг туршлагууд
Онлайн вискозиметр болон дасан зохицох хяналтын интеграцчилал нь туршлагатай системийн интеграторуудад даатгах ёстой нарийн төвөгтэй ажил юм. Төслийн асуудлын 80% хүртэлх нь энэ үе шаттай холбоотой байж болох тул урд талын дизайныг сайтар тодорхойлсон байх нь чухал юм. Хуучин хяналтын системийг шинэчлэх үед мэргэшсэн интегратор нь харилцаа холбооны цоорхойг арилгах, жигд шилжилтийг хангахын тулд шаардлагатай мэргэжлийн ур чадварыг хангаж чадна. Цаашилбал, мэдрэгчийг зөв байрлуулах нь хамгийн чухал юм. Вискозиметрийг агаарын бөмбөлөг, зогсонги байдлын бүс, хэмжилтэд саад учруулж болзошгүй том хэсгүүдээс ангид газар суурилуулах ёстой.
5.2 Өгөгдлийн баталгаажуулалт ба тохируулга
Хяналтын систем найдвартай байхын тулд түүний найдаж буй өгөгдлийг баталгаажуулж, тохируулсан байх ёстой. Хатуу орчинд ажилладаг үйлдвэрлэлийн мэдрэгчүүд нь дуу чимээ, хэлбэлзэл, алдаа гарахад өртөмтгий байдаг. Түүхий мэдрэгчийн өгөгдөлд сохроор итгэдэг хяналтын гогцоо нь хэврэг бөгөөд үнэтэй алдаа гаргах хандлагатай байдаг.
Өгөгдлийн баталгаажуулалт:Энэ үйл явц нь утгууд нь утга учиртай бөгөөд хүлээгдэж буй хязгаарт байгаа эсэхийг баталгаажуулахын тулд түүхий мэдрэгчийн өгөгдлийг боловсруулахыг хамардаг. Энгийн аргуудад гадуурх утгыг шүүж, тодорхой хугацааны туршид хэд хэдэн хэмжилтийн дундажийг авч, дуу чимээг бууруулах зэрэг орно.
Алдаа илрүүлэх:Хи-квадрат тест гэх мэт статистикийн тестийг зорилгын функцийн утгыг чухал утгатай харьцуулж мэдэгдэхүйц алдаа эсвэл мэдрэгчийн эвдрэлийг илрүүлэхэд ашиглаж болно.
Өгөгдлийн тохируулга:Энэ нь статистикийн хувьд баталгаажсан нэг багц өгөгдлийн багцыг гаргахын тулд илүүдэл мэдрэгчийн өгөгдөл болон процессын загваруудыг (жишээ нь, массын хадгалалт) ашигладаг илүү дэвшилтэт арга юм. Энэ процесс нь системд итгэх итгэлийг нэмэгдүүлж, мэдрэгчийн жижиг гажиг болон эвдрэлийг даван туулах чадварыг өөртөө мэдрүүлэх давхаргыг бий болгодог.
Өгөгдлийн баталгаажуулалтын давхаргыг хэрэгжүүлэх нь заавал байх ёстой функц биш; энэ нь бодит ертөнцийн зөрчилдөөнтэй тулгарах үед хяналтын системийг бүхэлд нь бат бөх, найдвартай болгодог зайлшгүй оюуны бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ давхарга нь системийг энгийн автоматжуулалтын хэрэгслээс хүний байнгын хяналтгүйгээр бүтээгдэхүүний чанарыг хадгалах чадвартай үнэхээр ухаалаг, өөрийгөө хянадаг байгууллага болгон хувиргадаг.
5.3 Урт хугацааны засвар үйлчилгээ ба тогтвортой байдал
Онлайн вискозиметрийн системийн урт хугацааны амжилт нь сайн тодорхойлсон засвар үйлчилгээний стратегиас хамаарна.
Мэдрэгчийн засвар үйлчилгээ: 316L зэвэрдэггүй ган гэх мэт хөдлөх эд ангигүй, зэврэлтэнд тэсвэртэй материалаар хийгдсэн бат бөх вискозиметрийн загварыг ашиглах нь бохирдлын бэрхшээлийг эрс багасгаж, засвар үйлчилгээний ажлыг хялбаршуулдаг.
Системийн тохируулга ба баталгаажуулалт:Вискозиметрийн урт хугацааны нарийвчлалыг хангахын тулд тогтмол тохируулга хийх нь чухал юм. Өндөр нарийвчлалтай хэрэглээний хувьд баталгаажсан зуурамтгай чанарын стандартаар тохируулгыг хуваарийн дагуу хийх ёстой боловч бага ач холбогдолтой хэрэглээний хувьд давтамжийг бууруулж болно. Урт хугацааны тогтвортой байдлын судалгаагаар нотлогдсончлон шилэн капилляр эсвэл чичиргээний вискозиметр гэх мэт зарим вискозиметрийн төрлүүд нь тохируулгаа олон жилийн турш хадгалж чаддаг бөгөөд энэ нь үнэтэй тохируулгын үйл явдлын давтамжийг мэдэгдэхүйц бууруулдаг.
AХэрэгжүүлэх боломжтой шийдэл нь бодит ашиг тусыг авчрах болно: багц хоорондын хувьсах чанар болон материалын хаягдлыг мэдэгдэхүйц бууруулж, бүрэн бие даасан, ухаалаг үйлдвэрлэл рүү хөтлөх зам.Стаrt your opТимизатионby хуурамчтакt Лонnmeter.
Нийтэлсэн цаг: 2025 оны 9-р сарын 9
