Politechnika Łódzka
Wydział Biotechnologii i Nauk o Żywności
Laboratorium Pomiarów i Automatyki
Zadanie nr. 8
AUTOMATYCZNA, MIKROPROCESOROWA REGULACJA pH
W REAKTORZE PRZEPŁYWOWYM
Rocznik studiów: 2009/2010
Kierunek studiów: Technologia żywności i żywienie człowieka
Semestr: III
Nr grupy: I
Wykonujący zadanie:
1. Dominika Świderek
2. Monika Stachurska
3. Sylwia Rzepkowska
Opracowujący sprawozdanie:
Dominika Świderek
Łódź, 15.10.2009
1.Układ pomiarowy
Z1-zawór odcinający wodę wodociągową ,Z2- zawór regulacyjny, G- głowica pomiarowa, E- elektroda pomiarowa, RT- rotametr, V0- przepływ wody przez zbiornik, M- mieszadło magnetyczne, ZB- zbiornik, Z3- zawór spustowy, PL- przelew, PD- elektryczna mikropompka membranowa, Vk- wydajność, Wp- przełącznik pompki dozującej, WR- przełącznik regulatora, Wz- przełącznik zasilania elektrycznego, u- sygnał wyjściowy, y- wielkość regulowana, w-wielkość zadana, RS- analogowy rejestrator, RG- mikroprocesorowy regulator
2. Tabela z wynikami pomiarów
pH |
t [s] |
|
pH |
t [s] |
7,00 |
0 |
|
3,26 |
300 |
6,95 |
15 |
|
3,24 |
315 |
6,82 |
30 |
|
3,22 |
330 |
6,64 |
45 |
|
3,21 |
345 |
6,48 |
60 |
|
3,20 |
360 |
6,28 |
75 |
|
3,20 |
375 |
6,07 |
90 |
|
3,19 |
390 |
5,71 |
105 |
|
3,19 |
405 |
4,96 |
120 |
|
3,18 |
420 |
4,04 |
135 |
|
3,18 |
435 |
3,83 |
150 |
|
3,18 |
450 |
3,63 |
165 |
|
3,17 |
465 |
3,57 |
180 |
|
3,17 |
480 |
3,51 |
195 |
|
3,16 |
495 |
3,45 |
210 |
|
3,16 |
510 |
3,41 |
225 |
|
3,15 |
525 |
3,36 |
240 |
|
3,15 |
540 |
3,33 |
255 |
|
3,14 |
555 |
3,30 |
270 |
|
3,14 |
570 |
3,28 |
285 |
|
3,14 |
585 |
3. Wykres charakterystyki dynamicznej skokowej pH = f (t)
4. Obliczenia
Odpowiedź obiektu na wymuszenia skokowe
- statyczne wzmocnienie K0
∆pH=3,98
∆VK=1500[cm3* min-1] K0 = 2,65 *10-3 [pH]/[ cm3* min-1 ]
automatyczna regulacja pH
- statyczny błąd regulacji PID
∆estpH = │∆pH│
~ pHw=5,V=1,5 = 4,98
~ pHw=4,V=1,5 = 4,01 ∆estpH=4,5
-błąd statyczny względny
~ pH=4 - 29,3%
~pH=5 - 36,3% ∆EstpH =32,8%
wpływ wielkości zakłócającej
- statyczny błąd regulacji PID oraz statyczny błąd względny
∆estVo = │∆pH│
~ Od V0 =1,5 [dm3/min] do V0 =1,0 [dm3/min]
∆estVo = 3,97 ∆EstVo= 9,5%
~ Od V0 =1,0 [dm3/min] do V0 =2,0 [dm3/min]
∆estVo = 4,02 ∆EstVo= 11,5 %
WNIOSKI:
Przy zwiększaniu natężenia przepływu wody przez reaktor zmniejszały się skoki pH.
Dozowanie roztworu kwasu powodowało zmniejszanie się wartości pH. Wartość pH, która ustaliła się po upływie kilkunastu minut aż do uzyskania zbliżonego pionowego wykresu rejestratora wynosi 3,14.
5