Спосіб керування процесом сушіння в мікрохвильовому полі

Спосіб керування процесом сушіння в мікрохвильовому полі (МХП), що включає вимірювання 40480 де: К1 - коефіцієнт передачі ФНЧ 7; К2 - коефіцієнт підсилення ПДП 6. Далі сигнал а3 (перший різницевий сигнал) поступає на перший вхід ДДП 8, на другий вхід якого прикладена напруга Uкер від джерела керуючої напруги 9. Другий різницевий сигнал одержимо з виходу ДДП 8 у вигляді повідає заданій кінцевій величині вологості ОО, другим різницевим сигналом змінюють потужність МХП, поки рівень другого різницевого сигналу не наблизиться до нуля. Введення подвійного порівняння сигналів сприяє утриманню постійного теплофізичного та електродинамічного стану ОО при сушінні в МХП і, за рахунок цього, дозволяє підвищити надійність контролю та точність керування процесом сушіння. На кресленні (фіг.) наведена схема пристрою для керування процесом сушіння в МХП. Розглянемо спосіб керування процесом сушіння в МХП на прикладі роботи пристрою, що його реалізує. Пристрій містить модульований імпульсами модулятора 1 генератор НВЧ потужності 2 МХП, з'єднаний з напрямним відгалужувачем падаючої хвилі 3/1 та відбитої хвилі 3/2, які з'єднані з відповідною детекторною секцією 5, першим диференційним підсилювачем (ПДП) 6, вихід якого з'єднаний послідовно з фільтром нижніх частот 7, першим входом другого диференційного підсилювача (ДДП) 8, другий вихід якого з'єднаний з джерелом керованої напруги 9, керованим джерелом живлення 10 генератора НВЧ потужності 2 МХП. Падаюча на 00 потужність мікрохвильового поля Рпад генератора НВЧ потужності 2 частково відгалужується напрямленим відгалужувачем падаючої хвилі 3/1 і через детекторну секцію 5/1 поступає на перший вхід першого диференціального підсилювача (ПДП) 6 сигнал у вигляді [ ] a 4 = U кер - ( Р пад × D1 × S1 - Pпад × | Г |2 ×D 2 × S2 ) × K 1 × K 2 × K 3 , де: К3 - коефіцієнт підсилення ДДП 8. Вихідна напруга ДДП 8 (другий різницевий сигнал) являється керуючою для керованого джерела живлення 10, яке змінює падаючу потужність Рпад генератора НВЧ потужності 2 (наприклад, мітрона або амплітрона). Запишемо рівняння балансу потужності НВЧ в замкненій структурі керування потужністю генератора НВЧ потужності МХП 2: [U кер ] - ( Р пад × D1 × S1 - Pпад × | Г |2 ×D 2 × S2 ) × K1 × K 2 ´ ´ K 3 × S3 = Pпад , (1) де: S3 - крутість характеристики керування потужністю генератора НВЧ потужності 2 МХП. Приймемо умови (заздалегідь відомі), які практично нескладно реалізувати на практиці K 3 >> 1; D1 » D 2 ; S1 » S2 . a 1 = Pпад × D1 × S1, Тоді отримаємо з (1) таке співвідношення де: Рпад - значення падаючої потужності генератора НВЧ потужності 2; D1 - послаблення напрямного відгалужувача падаючої хвилі 3/1; S1 - коефіцієнт чутливості детекторної секцій 5/1. Непоглинена, відбита від ОО, потужність мікрохвильового поля відгалужується напрямленим відгалужувачем відбитої хвилі 3/2, і через детекторну секцію 5/2 сформований сигнал поступає на другий вхід ПДП 6 Pпад » U кер 2 D 1 × S1 × К 1 × К 2 × (1 - Г ) . 2 З урахуванням того, що Pпогл = Pпад × (1 - Г ) маємо остаточно Pпогл = U кер / D 1 × S1 × К 1 × К 2 = const . (2) З рівняння (2) видно, що величина НВЧ потужності, яка поглинається матеріалом з МХП, не залежить від його вологовмісту і визначається відомими значеннями коефіцієнтів D1, S1, K1, K2 та значенням керуючої напруги Uкер, яка задає технологічно необхідну величину теплової обробки ОО. У випадку, коли Uкеp змінюється за заданим законом в сторону менших значень, досягається скорочення часу технологічної обробки об'єкта. Таким чином, досягається або стабілізація теплофізичного стану об'єкта обробки на заданому рівні, незалежно від його залишкової вологості, або додаткове збільшення енергії від генератора НВЧ потужності 2 для інтенсифікації процесу сушіння. Тобто введення подвійного порівняння сигналів сприяє утриманню постійного теплофізичного та електродинамічного стану ОО при сушінні в МХП і за рахунок цього підвищує надійність контролю та точність керування процесом сушіння. 2 a 2 = Pпад × Г × D 2 × S2 , де: D2 - послаблення напрямного відгалужувача відбитої хвилі 3/2; S2 - коефіцієнт чутливості детекторної секції 5/2; |Г| - модуль коефіцієнта відбиття від мікрохвильової технологічної камери 4. Перший різницевий сигнал з виходу ПДП 6, після виділення фільтром нижніх частот (ФНЧ) 7, поступає на перший вхід другого диференційного підсилювача (ДДП) 8, на другий вхід якого поступає керуюча напруга Uкер джерела керуючої напруги 9, яка задає технологічно необхідну величину вологості 2 a 3 = a1 - a 2 = (Pпад × D1 × S1 - Pпад × Г × D 2 × S2 ) × К1 × К 2 , 2 40480 Фіг. __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 3