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分析食用油灌装生产线过冲量及灌装控制系统的总误差
点击次 更新:2021-08-21 16:44:54 来源/作者:www.zjglhyj.com
食用油灌装生产线在灌装控制系统中,从控制器发出关阀指令到阀门完全关断需要一定时间,在此期间中流过的累积流量称为过冲量。过冲量的大小与系统响应速度、关阀行程时间、关阀过程中的瞬时流量等有关,为克服过冲量带来的误差,通常采取提前关阀的方式,即设置一关阀提前量ΔL’,当目标灌装量与累积发油量之差等于ΔL’时,发出关阀指令。在实际灌装过程中,泵/管道压力会在一定范围内波动,从而使关阀过程中的Δp发生变化。此外,温度和压力的变化也会对流体密度产生影响。因此,每次关阀过程中的实际过冲量并不完全相同,若每次都使用固定的ΔL’,可能会造成较大的过冲量误差。
灌装控制系统的总误差
 例如,某油库的油桶定量灌装控制系统选用精度为0.2%的体积流量计,温度、压力测量精度为0.5级,考虑到各种附加误差,其质量流量测量误差约为±0.27%。目标灌装量设为100kg,采取提前关阀方式,过冲量误差约为±3%。若不采取分段关阀,过冲量约为1kg,则灌装系统总误差为±0.2973%
若采取小流量分段关阀,则zui后关阀过程中的过冲量约为0.2kg,灌装系统总误差为±0.2755%
再如,某中转油库的汽车定量发油控制系统选用精度为0.15%的质量流量计(考虑到附加误差,其现场测量误差约为±0.18%),目标灌装量设为3t,过冲量误差约为±3%。若不采取分段关阀,过冲量约为30kg,则灌装系统总误差为±0.2082%
若采取小流量分段关阀,则zui后关阀过程中的过冲量约为5kg,灌装系统总误差为±0.1847%
若仍采取小流量分段关阀,目标灌装量设为6t,由于zui后关阀过程中的过冲量及过冲量误差与目标灌装量无关,故灌装系统总误差为±0.1823%
流量测量误差主要包括流量计及温度、压力等仪表的误差,过冲量控制误差主要包括控制调节、操作执行等环节的误差。此外,信号处理过程中的转换误差、分辨误差等也会对系统灌装精度带来一定的影响。因此,提高灌装控制系统精度的途径主要包括:(1)流量计仪表系数线性化;(2)流量计附加误差的温度、压力和粘度修正;(3)流体密度的实时温度、压力补偿;(4)小流量提前关阀;(5)过冲量误差的实时修正;(6)提高信号转换精度。
通过前面的分析还发现,在设置小流量提前关阀的情况下,灌装控制系统精度主要取决于流量计及温度、压力等仪表的精度,过冲量误差对系统灌装精度的影响并不大。
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