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, V_k- wydajność, W_p- przełącznik pompki dozującej, W_R- przełącznik regulatora, W_z- 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

∆V_K=1500[cm³* min^-1] K₀ = 2,65 *10^-3 [pH]/[ cm³* min^-1 ]

• automatyczna regulacja pH

- statyczny błąd regulacji PID

∆e_stpH = │∆pH│

~ pH_w=5,V=1,5 = 4,98

~ pH_w=4,V=1,5 = 4,01 ∆e_stpH=4,5

-błąd statyczny względny

~ pH=4 - 29,3%

~pH=5 - 36,3% ∆E_stpH =32,8%

• wpływ wielkości zakłócającej

- statyczny błąd regulacji PID oraz statyczny błąd względny

∆e_stVo = │∆pH│

~ Od V₀ =1,5 [dm³/min] do V₀ =1,0 [dm³/min]

∆e_stVo = 3,97 ∆E_stVo= 9,5%

~ Od V₀ =1,0 [dm³/min] do V₀ =2,0 [dm³/min]

∆e_stVo = 4,02 ∆E_stVo= 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