DE1588690C3 - Regeleinrichtung zum Regeln des Verhältnisses zwischen zwei Größen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regeleinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1; eine solche Regeleinrichtung ist in der OE-PS 223 708 beschrieben.

Bei vielen industriellen Vorgängen, insbesondere in der chemischen Erdöl-Industrie, ist es notwendig, zwei sich zeitlich ändernde Größen zu steuern und ein Endresultat zu erhalten, das eine Funktion der beiden Größen ist oder im Verhältnis zu diesen beiben Größen steht. Beispielsweise müssen bei vielen chemischen Prozessen zwei Stoffe so miteinander gemischt werden, daß in der Mischung ein vorbestimmter Anteil von jedem der Stoffe vorhanden ist. Bisher wurden derartige Mischungen normalerweise durch einen Mischprozeß (batch process) erhalten, bei dem die erforderlichen Mengen der bei- ' den Stoffe ausgemessen und dann die beiden Stoffe in einem getrennten Kessel gemischt werden.

Zum Beheben der Nachteile dieses Mischprozesses wurden in die Leitung eingeschaltete Mischer (inline blenders) entwickelt. Diese arbeiten mit zwei Strömen und regeln die Menge bzw. Geschwindigkeit des einen oder beider Ströme auf das gewünschte Mischungsverhältnis der beiden Stoffe. Normalerweise kann eine zufriedenstellende Mischung durch Einstellung nur eines der Ströme erhalten werden, während der andere Strom beeinflußt bleibt. Wenn eine große Anzahl von Strömen miteinander zu vermischen ist, muß jeder Strom geregelt werden.

Die aus der OE-PS 2 23 708 bekannte Regeleinrichtung beruht auf dem letztgenannten Prinzip der fortlaufenden Mischung zweier Ströme. Die Kapazitätsbrückenschaltung gibt hierbei einen elektrischen Strom ab, welcher dem jeweiligen Mischungsverhältnis zwischen den beiden Strömen entspricht. Mit dem elektrischen Strom wird die Ladung des Spei-

cherkondensators im Rückkopplungszweig des Ope- ( rationsverstärkers verändert, so daß dessen Ausgangssignal ebenfalls vom Mischungsverhältnis abhängt. Die das Ausgangssignal verarbeitende Schaltung ist bei der bekannten Regeleinrichtung ein Regler, der seinerseits über ein Ventil einen der beiden Ströme im Sinne einer Annäherung an einen bestimmten Sollwert des Mischungsverhältnisses verstellt. Der Regler hat üblicherweise sowohl proportionale als auch integrale Wirkung, wodurch sich in Verbindung mit einem relativ großen Speicherkondensator ein befriedigendes Verhalten der Regeleinrichtung bei langandauernden Mischvorgängen ohne große Änderungen der gemischten Ströme ergibt.

Schwierigkeiten bereitet jedoch das genaue Mischen von Strömen im Rahmen eines kurzen Mischungsvorganges, wie es z. B. beim Füllen eines Tankfahrzeuges mit zwei verschiedenen Benzinsorten vorliegt. Dieses Füllen dauert in der Praxis

z. B. 2 Minuten, wobei ein bestimmtes Mischungsverhältnis mit einer Genauigkeit von 0,5 % einzuhalten ist. Da hierzu Fehlerfreiheit in kurzer Zeit erreicht werden muß, ist ein schnelles Ansprechen auf

jede Abweichung zwischen dem Ist-Wert und dem Soll-Wert des Mischungsverhältnisses notwendig. Das schnelle Ansprechen könnte nur durch Verwendung eines relativ kleinen Speicherkondensators und eines Reglers mit kurzer Integrationszeit erreicht werden. Dies aber hat zwangläufig Überschwingvorgange und die Gefahr von Regelschwingungen zur Folge, weil dann eine Regeleinrichtung vorliegt, die einerseits von zweiter Ordnung und andererseits schlecht gedämpft ist. Durch Verwendung eines Reglers mit rein proportionaler Wirkung könnten zwar solche Regelschwingungen bei gleichzeitig schnellem Ansprechen vermieden werden, doch würde dann systembedingt eine bleibende Regelabweichnug unvermeidlich sein. Diese Regelabweichung würde zu nicht tolerierbaren Fehlern des Mischungsverhältnisses führen, weil sie gerade in der Anfangsphase des Mischungsvorganges, bei der die Ströme von Null auf ihren Arbeitswert hochgestellt werden, besonders groß ist und die Anfangsphase bei kurzen Mischungsvorgängen einen beträchtlichen Zeitanteil des ganzen Mischungsvorganges einnimmt.

Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die bekannte Regeleinrichtung so auszugestalten, daß mit ihr auch kurzfristige Vorgänge, insbesondere kurzfristige Mischungsvorgänge, bei genauester Einhaltung eines bestimmten (Mischungs-)-Verhältnisses durchführbar sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der in Anspruch 1 gekennzeichneten Regeleinrichtung gelöst.

Die neue Regeleinrichtung läßt sich als Kombination zweier Systeme verstehen, von denen eines erster Ordnung und eines zweiter Ordnung, aber ausreichend stark gedämpft ist und deren Signale im Differenzverstärker miteinander vereint werden. Das System erster Ordnung, welches die zweite Kapazitätsbrückenschaltung und den Differenzverstärker umfaßt, hat wegen seiner praktisch proportionalen Wirkung ein schnelles und trotzdem überschwingfreies Ansprechverhalten. Die ihm eigene Regelabweichung und damit Fehlerhaftigkeit wird durch das System zweiter Ordnung beseitigt, welches die erste Kapazitätsbrückenschaltung und den Operationsverstärker mit dem ersten, relativ großen Speicherkondensator im Rückkopplungskreis umfaßt. Das Ausgangssignal des Operationsverstärkers wird von dem kapazitiv rückgekoppelten Differenzverstärker integriert. Das System zweiter Ordnung ist also einerseits durch den relativ großen, ersten Speicherkondensator ausreichend stark gedämpft und hat andererseits auf Grund des relativ kleinen, zweiten Speicherkondensators eine so ausreichend kurze Integrationszeit, daß auch kurzfristig eine fehlerfreie Einstellung eines bestimmten Mischungsverhältnisses erzielt wird. Da das langsam ansprechende Signal vom Ausgang des Operationsverstärkers dem schnell ansprechenden, jedoch mit dem Fehler der Regelabweichung behafteten Signal von der zweiten Kapazitätsbrückenschaltung hinzuaddiert wird und die Regelabweichung des schnell ansprechenden Signals dadurch beseitigt, stellt die erfindungsgemäße Regeleinrichtung das Mischungsverhältnis sehr schnell ungefähr auf den Soll-Wert und dann langsam genau auf den Soll-Wert ein. Dieses Verhalten ermöglicht es, auch sehr kurzfristige Mischungsverhältnisse mit einer großen Genauigkeit des gewünschten Mischungsverhältnisses von beispielsweise 0,5 % durchzuführen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 gekennzeichnet. Der nebengeordnete Anspruch 6 kennzeichnet ein Verfahren, bei dem die Erfindungsidee für das Mischen von mehr als zwei Strömen Anwendung findet.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Ausgestaltungen an Hand schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

ίο Fig. 1 ein Schemabild eines Mischsystems mit einer Regeleinrichtung nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Schaltbild einer Regeleinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 3 ein Teilschaltbild einer alternativen Aus-

führungsform einer Regeleinrichtung nach der Erfindung.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Mischsystem fließen in den beiden Leitungen 2 und 3 jeweils ein anderes Produkt. Die beiden Produkte werden gemischt und die Mischung über die Auslaßleitung 4 und das darin eingefügte Ventil 5 fortgeleitet. Die Ströme der beiden Produkte in den Leitungen 2 und 3 werden mittels jeweils eines Flußmessers 9 bzw. 6 gemessen. An die Flußmesser ist eine Regeleinrichtung bzw. Mischsteuereinrichtung 7 angeschlossen, die auf ein in der Leitung 3 eingefügtes Stell-Ventil 8 einwirkt und damit die Größe des Produktstromes in der Leitung 3 beeinflußt. Die Beeinflussung durch die Regeleinrichtung geschieht in bezug auf die unbeeinflußte

Größe des Produktstromes in der Leitung 2 derart, daß die Mischung der Produkte in der Leitung 4 ein bestimmtes Mischungsverhältnis hat. Alternativ kann der Flußmesser 9 auch in der Leitung 4 vorgesehen sein und die Größe des Stromes in der Leitung 2 als Differenz der Ströme in den Leitungen 3 und 4 bestimmt werden.

In F i g. 2 ist auf der rechten Seite die Kapazitätsbrückenschaltung gezeigt, die zum Regeln des Verhältnisses zweier Größen oder zum Mischen zweier Stoffe verwendet wird.

Die Brückenschaltung besteht aus zwei Kondensatoren C₁ und C₂, die über Widerstände 10 und 11 elektrisch gegengeschaltet an die Masse 12 angeschlossen sind. Normalerweise haben die Kondensatoren C₁ und C₂ und die Widerstände 10 und 11 jeweils die gleichen Größen. Der Kondensator C₁ wird von einer Verhältnisspannung V_R aufgeladen, die durch den Kontakt 13 repräsentiert wird. Die Verhältnisspannung kann dabei von 0 bis 100% eines Stoffes variieren.

Dem Kondensator C₁ wird mittels eines Schalters 15, der durch eine Relaisspule 16 betätigt wird, die Verhältnisspannung 13 zugeführt. Die Relaisspule 16 wird von einer Bezugsfrequenzspannung erregt, die von einer Quelle konstanter Frequenz wie eine übliehe Wechselspannungsquelle oder von einem Flußmesser abgeleitet werden kann. Ein konstante Bezugsfrequenz kann verwendet werden, wenn mehrere Ströme gemischt werden und dem Strom eine Mischregeleinrichtung zugeordnet ist. Somit wird jeder Strom in Beziehung zu der Bezugsfrequenz gesteuert. Wenn nur zwei Ströme gemischt werden, kann für jeden Strom eine einzige Regeleinrichtung in Kombinaten mit einem Flußmesser in jedem Strom Verwendung finden. In diesem Falle kann das Relais 16

auf das Signal von dem Flußmesser in dem Strom ansprechbar sein, der ungesteuert durch die betreffende Leitung strömt. In dem in Fig. 1 gezeigten System kann das Signal von dem Flußmesser 9 ver-

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wendet werden, um das in F i g. 2 gezeigte Relais zu steuern. Der zweite Kondensator C₂ wird von einer Eichspannung V_c aufgeladen, die von dem Kontakt 14 repräsentiert wird. Die Eichspannung V_c soll veränderbar sein, damit die Steuereinrichtung eingestellt werden kann, wenn eine Bezugsfrequenz oder eine von einem Flußmesser erzeugte Frequenz als Eingangsgröße verwendet wird. Der Kondensator C₂ wird wechselweise über einen Schalter 17, der durch eine Relaisspule 18 betätigt wird, an die Eichspannung V_c angelegt. Die Relaisspule 18 wird über eine Impulsquelle erregt, deren Folgefrequenz mit der Strömung durch eine der Leitungen, vorzugsweise durch die Leitung 3, in Beziehung steht.

Die zwei'Kondensatoren werden elektrisch gegeneinander entladen, indem die Schaltkontakte 15 und 17 mit den Kontakten 19 bzw. 29 in Verbindung gebracht werden. Normalerweise ist das System so ausgebildet, daß die relaisbetätigten Schalter 15 und 17 normalerweise an den Spannungszuführkontakten 13 ao und 14 anliegen. Dies stellt sicher, daß die Kondensatoren voll aufgeladen sind, wenn sie dann mittels der Relaisspulen entladen werden.

Die beiden Kondensatoren entladen sich in einen Eingang eines Differenzverstärkers 20. Insbesondere sind die Kondensatoren an den negativen Eingang 21 des Differenzverstärkers 20 angeschlossen, der einen Kondensator C₃ aufweist, der in dem Rückkoppelzweig des Verstärkers 20 vorgesehen ist. Aus diesem Grunde ist die Ladung über dem Kondensator C₃ gleich der Differenz der dem Verstärker zugeführten beiden Eingangssignale, besitzt jedoch eine entgegengesetzte Polarität. Die Ausgangsspannung des Differenzverstärkers 20 wird als Steuerspannung verwendet, um das Ventil 8 in der den Flußmesser aufweisenden Leitung 3 zu betätigen. Der Kondensator C₁ sollte einen verhältnismäßig großen Wert im Vergleich zu den Kondensatoren C₁ und C₂ besitzen, jedoch muß die Zeitkonstante der Schaltung verhältnismäßig klein gemacht werden, um eine kurze Ansprechzeit der Schaltung zu erhalten. Es wurde gefunden, daß die Kondensatoren C₁ und C₂ Werte von 0,01 Mikrofarad besitzen können, während der Kondensator C₃ einen Wert von 0,1 Mikrofarad aufweisen kann.

Das lange Speichervermögen der Steuerschaltung wird durch eine zweite Kapazitätsbrückenschaltung erreicht, die auf der linken Seite der F i g. 2 dargestellt und ähnlich wie die in dem oben angegebenen Patent beschriebene Schaltung ausgebildet ist. Die zweite Brückenschaltung weist zwei Kondensatoren C₄ und C₅ auf, die elektrisch gegeneinander entgegengeschaltet sind. Die Kondensatoren C₄ und C_s sind über Widerstände 22 und 23 an einen gemeinsamen Masseanschluß 24 angeschlossen. Normalerweise besitzen die Kondensatoren C₄ und C₅ einen Wert, der im wesentlichen der gleiche wie derjenigen der Kondensatoren C₁ und C₂ ist. Der Kondensator C₄ wird von der Verhältnisspannung V_R aufgeladen, während der Kondensator C₅ von der Eichspannung V_c aufgeladen wird. Die durch den Kontakt 25 repräsentierte Verhältnisspannung und die durch den Kontakt 26 repräsentierte Eichspannung sind die gleichen Spannungen, wie sie in der ersten Brückenschaltung Anwendung finden. Das Aufladen und Entladen des Kondensators C₄ wird über einen relaisbetätigten Schalter 27 gesteuert, der auf 'die gleiche Bezugsfrequenz f_r anspricht, die zum Betätigen des relaisbetätigten Schalters 15 verwendet wird. Der Kondensator C₅ wird mittels eines relaisbetätigten Schalters 28 aufgeladen und entladen, welcher auf die Flußmesserfrequenz /„, anspricht, bei der es sich um die gleiche Flußmesserfrequenz handelt, die auch zum Betätigen des relaisbetätigten Schalters 17 verwendet wird. Die beiden Kondensatoren C₄ und C₅ werden über einen Operationsverstärker 30, welcher einen Kondensator C₆ in der Rückkoppelleitung aufweist, in Gegenschaltung entladen. Damit ist die Aufladespannung des Kondensators C₀ gleich, aber entgegengesetzt der gespeicherten Differenz der Ladungen der Kondensatoren C₄ und C₅. Beim normalen Betrieb ist Aufladung des Kondensators C₆ Null oder annähernd Null.

Der Operationsverstärker 30 erzeugt ein Ausgangssignal, das über eine Leitung 31 dem positiven Eingang 32 des Differenzverstärkers 20 zugeführt wird. Dieses Signal wird etwa den Wert Null erreichen, wenn das Verhältnis zwischen den Beträgen der beiden Ströme in dem Mischprodukt annähernd den gewünschten Wert erreicht. Das Anspruchvermögen der zweiten Brückenschaltung ist relativ langsam gehalten, indem der Kondensator C₆ einen hohen Wert besitzt. Beim normalen Betrieb hat es sich als wünschenswert herausgestellt, daß der Kondensator C₆ etwa lOmal dem Wert des Kondensators C₃ ist bzw. eine Größe von etwa 1 Mikrofarad besitzt.

Die Kombination des schnellen Ansprechvermögens der Schaltung auf der rechten Seite der Fig. 2 mit dem langsamen Ansprechvermögen der Schaltung auf der linken Seite von F i g. 2 hat eine kombinierte Steuerung zur Folge, die schnell eine Annäherung an das gewünschte Verhältnis ermöglicht und sich dann langsam an das genaue Verhältnis annähert. Die Kombination der beiden Systeme verhindert ein Überschwingen und Pendeln der Steuerschaltung und ergibt ein sehr genaues Endmischprodukt. Darüber hinaus ergibt die Kombination der beiden Schaltungen ein Steuersystem, das rasch auf Änderungen in den Strömungsmengen, wie beispielsweise beim plötzlichen öffnen des Auslasses oder beim plötzlichen teilweisen Schließen des Auslaßventils, anspricht. Diese Ansprechart kann nicht erreicht werden, wenn nur eine einzige Kapazitätsbrückenschaltung Verwendung findet, wie es in dem oben angegebenen Stand der Technik beschrieben ist. Bei der Erfindung besitzt daher das angegebene Erzeugnis das exakte gewünschte Mischverhältnis, unabhängig davon, wie schnell die Ventile geöffnet oder geschlossen wurden.

Beim normalen Betrieb werden die beiden Strömungsleitungen 2 und 3 so bemessen, daß das Strömungssteuerventil 8 für alle gewünschten Verhältnisse der beiden Produkte immer teilweise gedrosselt ist. Das Steuerventil 8 ist so ausgelegt, daß es rasch auf Änderungen der Ströme in den beiden Leitungen ansprechen kann. Normalerweise ist hierbei eine Zeitspanne von 5 bis 6 Sek. für die Steuerung von der vollständigen Offenstellung in die vollständig geschlossene Stellung zufriedenstellend. Die Strömungsmesser 6 und 9 sind so ausgebildet, daß sie eine Serie von Impulsen erzeugen, die in Beziehung zu der durch die Leitungen 2 und 3 hindurchfließenden Strömung stehen. Diese Impulse werden einer Mischsteuereinrichtung 7 zugeleitet, die wie in F i g. 2 gezeigt, ausgebildet ist und das Ventil 8 einstellt, um das gewünschte Verhältnis zu erhalten. Wenn die in dem oben angegebenen Stand der Technik beschrie-

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bene Kapazitätsbrückenschaltung verwendet wird, wie es bisher der Fall war, konnte entweder ein schnell ansprechendes System erhalten werden, mit dem Ergebnis, daß Pendelungen und Überschwingen auftraten; oder es konnte ein langsam ansprechendes System erhalten werden, bei dem jedoch das abgegebene Produkt nicht das gewünschte Mischverhältnis der beiden Ströme aufwies. Dies ist insbesondere der Fall, wenn die Leitung 4 zum Füllen eines Tankwagens verwendet wird, der innerhalb einer sehr kurzen Zeitspanne, beispielsweise innerhalb von 2 Min., gefüllt werden muß. Das Regelsystem hat dann nicht genügend Zeit, um die beiden Stoffe genau miteinander zu vermischen, wenn nicht in dem System ein rasches Ansprechen mit einem langen Speichervermögen gekoppelt ist.

Obgleich das oben angegebene System zum Messen der Strömung in jeder Leitung einen Flußmesser sowie eine einzige Mischsteuereinrichtung verwendet, ist es auch möglich, für jede Leitung eine Misch- ao steuereinrichtung zu verwenden. Diese Betriebsweise ist erforderlich, wenn mehrere Produkte gemischt werden müssen, um ein einziges Mischprodukt zu erhalten. Wenn eine getrennte Mischsteuerung für jede Leitung vorgesehen wird, wird die Strömung in der Leitung mit einer festen Bezugsfrequenz verglichen. Somit wird die Strömung in jeder Leitung in bezug auf die gleiche Frequenz gesteuert, und jede Strömung kann auf einen festen Prozentsatz der Gesamtmischung eingeregelt werden.

Die Verhältnisregeleinrichtung gemäß dem oben angegebenen Stand der Technik löst die folgende Gleichung

VRJrC₁ = V_cf_mC₂,

wobei Vn die Verhältnisspannung ist, während /, eine Bezugs- oder Strömungsmesserfrequenz, C₁ und C₂ Kondensatoren gleichen Wertes, V_c die Eichspannung und /_m die Strömungsmesserfrequenz darstellen. Normalerweise bleiben V_c, C₁ und C₂ konstant, während sich /_m mit der Strömungsmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit eines Stromes ändert. Wenn man annimmt, daß /_r eine Bezugsfrequenz ist, kann die Frequenz f_m, die die Strömung des einen Stromes repräsentiert, so gewählt werden, daß sie zu der Frequenz /_r in einem gewünschten Verhältnis steht. Dieses Verhältnis kann durch Ändern des Wertes von V_R variiert werden. Bei dieser Betriebsweise müssen alle Ströme in bezug auf die Bezugsfrequenz f_r gesteuert werden.

Im Falle, in dem nur zwei Ströme gemischt werden, kann eine einzige Steuereinrichtung verwendet werden, wobei sich f_r mit der Strömungsmenge bzw. Strömungsgeschwindigkeit des zweiten Stromes ändert. Das gewünschte Verhältnis zwischen den beiden Strömen kann variiert werden, indem sowohl V_R und Vc zusammen oder nur eine der beiden Spannungen verändert werden. Die anpassungsfähigste Einstellung kann erreicht werden, indem V_R und V_c gleichzeitig in gleichen Beträgen, aber in entgegengesetztem Sinn, verändert werden. Wenn also eine Spannung um einen vorbestimmten Betrag ansteigt, wird die andere Spannung um den gleichen Betrag verkleinert. Falls beispielsweise jede Spannung von 0 bis +15VoIt variieren kann und wenn jede Spannung eine Größe von 7VzVoIt aufweist, ist das Verhältnis der den beiden Strömungsmengen entsprechenden Frequenz 1:1. Die Spannungen V_R und Vc können einem Doppelpotentiometer zugeführt werden, das so ausgebildet ist, daß die beiden Potentiometer sich im einander entgegengesetzten Sinn verändern. Zusätzlich sollte mindestens eines der beiden Potentiometer mit einer Abgleicheinrichtung versehen sein, um die beiden Potentiometer anfänglich genau abgleichen zu können. Dies ermöglicht es, daß mit der Steuereinrichtung die Menge eines Stromes von O bis 100% veränderbar ist. Es ist nicht möglich, diesen Bereich zu erhalten, wenn eine Spannungsteilerschaltung Verwendung findet, um die Spannungen Vc und V_R zuzuführen.

Eine weitere Abänderung der Schaltung ist in F i g. 3 gezeigt und ist vor allem dort anwendbar, wo mehrere Ströme gemischt werden sollen. In F i g. 3 ist nur ein Teil der in F i g. 2 gezeigten Schaltung dargestellt, denn der nicht gezeigte Teil ist der gleiche wie in F i g. 2 offenbart. Die abgeänderte Schaltung verwendet nur eine Hälfte der Kapazitätsbrückenschaltung von F i g. 2; außerdem ist an die Stelle der Bezugfrequenz und der Verhältnisspannung eine feste Spannung gesetzt. Dies ist möglich, weil eine feste Frequenz und ein fester Kapazitätswert eine Spannung hervorbringen, die konstant bleibt, wenn sich nicht die Aufladespannung ändert.

Die feste Spannung V_R wird über ein Potentiometer 40 und einen variablen Widerstand 41 der Steuerschaltung 20 zugeführt, die eine Steuerspannung für den ersten zu mischenden Strom liefert. Die anderen Ströme werden in ähnlicher Weise durch ähnliche nicht gezeigte Steuereinrichtungen gesteuert, die die gleiche feste Spannung über die veränderbaren Widerstände 42 bis 44 empfangen. Die feste Spannung wird über eine Leitung 45 einem Summierungspunkt 46 zugeführt, an dem die feste Spannung mit der von dem Kondensator C₂ gelieferten Spannung summiert wird. Der Widerstand 41 wird zum Abgleich der Steuereinrichtung während der ersten Inbetriebnahme der Schaltung verwendet und braucht dann normalerweise nicht weiter verstellt zu werden. Bei der Inbetriebnahme wird der Widerstand 41 verstellt, bis die Mischsteuereinrichtung dem Signal von der in F i g. 2 gezeigten Speicherschaltung folgt. Der Widerstand gleicht somit die feste Spannung gegenüber dem restlichen Teil des Systems aus.

Der in F i g. 3 gezeigte restliche Teil der Schaltung ist der gleiche wie der in F i g. 2 gezeigte, wobei die Spannung 14 die Eichspannung ist und dem Relais 18 die Flußmesserfrequenz zugeführt wird. Die oben beschriebene Schaltung löst die Gleichung

wobei V₁. die feste Spannung ist, während V_c die Eichspannung und R den Widerstand 41 darstellt. Daraus kann folgende Gleichung abgeleitet werden:

L =

RC₂

Aus dieser Gleichung geht hervor, daß im Falle, in dem V_c sich verkleinert, die Strömungsmenge des betreffenden Produktes ansteigen muß, um die Größe von /„, zu erhöhen und die Gleichheit aufrechtzuerhalten. Damit wird eine einfache Einrichtung erhalten, mittels der der Anteil eines Produktes in dem

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Mischprodukt gegenüber allen anderen Produkten erhöht werden kann. Die Eichspannung für das eine Produkt wird verkleinert, was bewirkt, daß die Prozentanteile der verbleibenden Ströme um einen Betrag abnehmen, der zu dem prozentualen Anwachsen des einen Produktes in der Gesamtmischung in Beziehung steht.

Natürlich kann das gleiche Ergebnis auch erhalten werden, wenn an Stelle der festen Spannung eine Bezugsfrequenz verwendet wird. In diesem Falle hat ein Anwachsen der Verhältnisspannung des einen Produktes eine proportionale Abnahme des prozentualen Anteils aller anderen Produkte zur Folge.

Das gleiche Ergebnis kann auch erhalten werden, wenn der Widerstand 41 verändert wird oder wenn ein zusätzlicher Widerstand 50 in Serie zu dem Widerstand 41 geschaltet wird, um den für das be-

treffende eine Produkt durch V_R zugeführten Strom einzuregulieren.

Die Verwendung einer festen Spannung im Falle, in dem eine Vielzahl von Produkten vermischt wird, hat den zusätzlichen Vorteil, daß die Menge des Endproduktes mittels einer Steuerung der festen Spannung gesteuert werden kann. Wenn die feste Spannung um die Hälfte verringert wird, werden dementsprechend die Ströme aller Produkte um die Hälfte verringert. Die Strömungsmenge des Endproduktes wird dementsprechend um die Hälfte verringert. Somit bestimmt der Wert oder die Größe der festen Spannung die Gesamtströmung des Endproduktes. Die Steuerung des Endproduktstromes wird erreicht, ohne daß irgendeine Änderung in dem Prozentanteil eines in der Endmischung enthaltenen Produktes herbeigeführt wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

15 8ö 690 Patentanspüche:

1. Regeleinrichtung zum Regeln des Verhältnisses zwischen zwei Größen, insbesondere des Mischungsverhältnisses von Strömungsmitteln, mit einem Operationsverstärker, in dessen Rückkopplungskreis ein Speicherkondensator angeordnet ist, mit einer zum Laden oder Entladen des Speicherkondensators eingerichteten, von den zu regelnden Größen beaufschlagten Kapazitätsbrückenschaltung und mit einer das Ausgangssignal des Operationsverstärkers verarbeitenden Schaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung einen mit einem Eingang an den Operationsverstärker (30) angeschlossenen Differenzverstärker (20) mit einem weiteren Speicherkondensator (C₃) in einem zum anderen Eingang führenden Rückkopplungszweig umfaßt, dessen anderer Eingang mit einer zweiten, von den zu regelnden Größen beaufschlagten Kapazitätsbrückenschaltung (C₁, C₂) zum Laden und Entladen des weiteren, zweiten Speicherkondensators verbunden ist, und daß die Kapazität des zweiten Speicherkondensators kleiner als die des ersten Speicherkondensators (C_n) im Rückkopplungszweig des Operationsverstärkers ist.

2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazität des ersten Speicherkondensators (C₆) etwa lOmal größer als die des zweiten Speicherkondensators (C₃) ist.

3. Regeleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Größe eine von einem Strom abhängige Frequenz und die andere Größe eine Referenzfrequenz ist.

4. Regeleinrichtung nach Anspruch 1,2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß jeder der beiden Kondensatoren (C₁, C₂; C₄, C₅) der Kapazitätsbrückenschaltung jeweils einer getrennten Spannungsquelle (13, 14; 25, 26) zugeordnet ist.

5. Regeleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden getrennten Spannungsquellen (13, 14; 25, 26) gleichzeitig um jeweils gleiche Beträge gegenläufig veränderbar sind.

6. Anwendung einer Regeleinrichtung nach Anspruch 1 bei einem Verfahren zum Mischen mehrerer fließfähiger Komponenten, bei welchem ein Hilfskondensator für jede Komponente mit einer vom Strom der jeweiligen Komponente abhängigen Frequenz mit einer Spannung aufgeladen wird, bei welchem die Ladung des jeweiligen, einer Komponente zugeordneten Hilfskondensators an den Eingang einer Integratorschaltung für die Komponente abgegeben wird, und bei dem der Strom jeder Komponente mit dem Ausgang der der jeweiligen Komponente zugeordneten Integrierschaltung verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Hilfskondensator jeweils von einer getrennten Speisespannungsquelle aus aufladbar ist, daß die Spannungen der getrennten Speisespannungsquellen jeweils proportional dem Prozentanteil der jeweiligen Komponente an der fertigen Mischung einstellbar sind, und daß eine für jede Komponente gleiche, feste Referenzspannung dem Eingang der jeweiligen Integrierschaltung zur Erzielung eines Fehlersignals für jede Komponente mit einer Polarität zugeführt ist, die der Ladung des jeweiligen Hilfskondensators entgegengesetzt ist.