Имитирующие элементы и управляющие устройства для обеспечения нестационарных температурных режимов инкубации

• Автор: Гветадзе, Светлана Варденовна
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 192 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНЫХ РЕЖИМОВ ИНКУБАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИХ РЕАЛИЗАЦИИ. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ.
1.1. Сравнительная оценка температурных режимов, элементов и устройств для их реализации.

1.2. Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСТАЦИОНАРНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА ИНКУБАЦИИ И ЕГО ОБЪЕКТОВ.
2.1. Анализ тепловых динамических моделей объектов инкубации и разработка усовершенствованной модели
2.2. Экспериментальные исследования нестационарного температурного режима насиживания. Методика косвенного расчета центральной температуры объектов инкубации по поверхностной.
2.3. Выделение задающих воздействий систем обеспечения нестационарных температурных режимов инкубационных процессов
2.4. Экспериментальное исследование динамических свойств инкубатора, определение его основных динамических характеристик

2.5. Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА. ИМИТИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
3.1. Сравнительная оценка известных методик разработки физических моделей биологических объектов и программа расчета параметров имитирующих элементов
3.2. Экспериментальное подтверждение адекватности динамических свойств имитирующих элементов и биологических объектов
3.3. Управляющие устройства нестационарных температурных инкубационных процессов.
3.4. Микропроцессорное управляющее устройство
3.5. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ОСНОВНЫХ МЕТРОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК И ОПЫТНО ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ ИМИТИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ И УПРАВ ЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
4.1. Метрологическое обеспечение разработанных элементов и устройств .
4.2. Опытнопромышленные испытания экспериментальных образцов имитирующих элементов и управляющих устройсгв.
4.3. Выводы по главе 4
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


В современных промышленных и бытовых инкубаторах для обеспечения термостабильных режимов используется ряд модификаций автоматических систем управления, в основу работы которых положена классическая структура, построенная на принципе регулирования по внешнему задающему воздействию. Упрощенная структурная схема таких систем приведена на рис. Е0 0
Рис. С задающего устройства на суммирующий элемент поступает эталонное воздействие 0, которое сравнивается с текущим значением температуры 0 I объекта управления ОУ, преобразуемой датчиком температур ДТ. Формируемый на выходе суммирующего элемента, сигнал рассогласования 8 1 0 поступает на регулятор Р, тиристорный усилитель ТУ, а затем на исполнительное устройство ИУ. Указанная система позволяет поддерживать стабильную температуру во всех модификациях инкубационных машин. Обзор и сравнительный анализ температурных режимов в отечественных инкубаторах был дан в . Однако в первое десятилетие XXI века инкубационный парк страны пополнен новыми разработками отечественных инкубационных машин. Поэтому автором настоящей диссертации проведено дополнение изложенного выше материала новыми сведениями о типах отечественных и зарубежных инкубаторов и их температурных режимах рис. Из данных рисунка видно, что все эти режимы являются, как прежде, термостабильными. В инкубационных машинах предусмотрены температурные изменения в пределах от ,8 до ,5 С на начальных этапах инкубирования, а также в заключительные дни от ,2 до ,3 С . При этом температурное варьирование переход на новый уровень осуществляется через дней, а с отклонение от заданного уровня не превышает 0,,2 С. Рис. Таблица 1. Для реализации термостабильных режимов для инкубаторов У и ИУПФ взамен устаревших регуляторов температуры РТИ3 и ТЭЗП стали применятся блоки фирмы Элис лед г. Харьков РТВИ7 и их новые модификации РТВИ фирмы СтимулИнк г. В, Гц. Структурная схема регулятора РГОИ7 и его общий вид показаны на рис. Контроль температурновлажностного режимов осуществляется с помощью первичных преобразователей 1 и 2 через соответствующие клеммы. Плечо измерительного моста 3 балансируется на двух уровнях компараторами нагрева 6 и охлаждения 5. При снижении температуры на 0,0,1 С или достижении нормы высокий потенциал с выхода 6 поступает на усилитель 9, включающий
1

Е
БП
и
А1 Охлаждение
В2 Нагрев
А4 Охлаждение
А5 Солд увлажнения
В5 Не стаб. С6 0В. С7 0 В. АО ДО Лат. В9 Дат. Рис. При превышении температуры на 0,2 С на выходе 5 высокий потенциал поступает на усилитель 8, включающий реле , подключающее с предварительным оповещением персонала звуковым сигналом авария штатный электромагнит заслонок воздушного или соленоид водяного охлаждения. При этом одновременно контролируется влажностный режим. В случае снижения влажности ниже установленного уровня на вход компаратора 7 с диагонали измерительного моста 4 подается открывающее напряжение. Компаратор 7 через усилитель включает реле , подающее питающее напряжение от блока питания БП на штатный соленоид увлажнения. Более совершенным является регулятор с микропроцессорным блоком БМИФ ПО Кант г. Невинномысск, а также его новые модификации БМИФ1М и 0 фирмы СтимулИнк , рис. Он устанавливается на любой тип инкубаторных машин и заменяет регулятор РТВИ7 с учетом необходимых изменений и конструктивных доработок инкубационной машины. ВЛАЖНОСТЬ АВАРИЯ л . КОРРЕКЦИЯ
Рис. Системы автоматизированного контроля и управления оборудованием птицефабрик с применением указанных блоков состоят из двух уровней управления нижний уровень блоки управления тепловлажностным режимом работы камер инкубаторов с БМИФ, а верхний блоки контроля и управления микроклиматом, выполняющие передачу и хранение данных в системе диспетчерского контроля компьютер с точностью поддержания температуры 0,1 С. Устройство отображает значения текущей температуры и ее отклонение от заданного значения поправок измеренной температуры и относительной влажности номер блока для связи с компьютером, а также отклонения и аварийные ситуации. В рассматриваемой модели блока БМИФ применен новый алгоритм управления, обеспечивающий сбалансированную работу системы нагрева и охлаждения, что выражается в непрерывном регулировании температурно влажностного режима инкубатора. Структурная схема блока БМИФ представлена на рис.