本技術(shù)涉及煮糖，具體為制糖廠裝備雙錘度儀同步正時(shí)測(cè)控的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本新產(chǎn)品主要應(yīng)用于甘蔗(或甜菜、精制糖)制糖廠煮糖罐煮制各類糖膏過(guò)程的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)(包括但不僅限于甘蔗糖廠中的甲、乙、丙糖膏和種子膏，或甜菜糖廠中的一砂、二砂、三砂糖膏和種子膏，或原糖廠中的a糖膏、b糖膏、c糖膏和相關(guān)種子膏，或精制糖廠中的r1～r6糖膏)。

2、現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)：目前糖廠實(shí)施的現(xiàn)有煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)裝置中，用于在線(即時(shí))檢測(cè)煮糖過(guò)程中糖膏總錘度的儀器儀表是微波錘度儀；用于在線(即時(shí))檢測(cè)煮糖過(guò)程中糖膏的母液錘度的是折光錘度儀；由此就形成并裝備實(shí)施了對(duì)糖膏濃度進(jìn)行測(cè)控的兩種模式的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)：第一種煮糖自控模式是僅裝備微波錘度儀、用于測(cè)控糖膏總錘度；第二種煮糖自控模式是僅裝備折光錘度儀、用于測(cè)控糖膏的母液錘度(進(jìn)而轉(zhuǎn)換算導(dǎo)出為測(cè)控母液過(guò)飽和度)；

3、微波錘度儀或折光錘度儀均是以法蘭形式(dn80～200)分別安裝于煮糖罐體容器的罐壁，罐壁內(nèi)側(cè)一端是檢測(cè)控頭、是與煮糖罐內(nèi)糖膏(糖漿)直接相接觸；罐壁外側(cè)一端是相關(guān)線纜和轉(zhuǎn)換儀表、與plc或dcs電腦自動(dòng)控制系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱“電腦自控系統(tǒng)”)相連接以關(guān)聯(lián)軟件進(jìn)行自動(dòng)測(cè)控；

4、由于以上兩種模式都是僅使用兩款錘度儀中的一種，因此也就是可稱為都屬于“單錘度測(cè)控儀的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)”、即單錘度模式。

5、現(xiàn)有技術(shù)的工作原理可簡(jiǎn)述為：

6、概述：制糖廠煮糖工序生產(chǎn)中的煮糖操作過(guò)程中，最關(guān)鍵的糖膏工況是糖膏的濃度、具體表現(xiàn)為兩個(gè)關(guān)鍵工況參數(shù)：

7、一是糖膏總錘度【即通稱為糖膏錘度，包括蔗糖砂粒與其中的濃糖漿(行業(yè)通稱為糖膏的母液)共同組成的混合物的總濃度——是指總固溶物含量的濃度，以錘度(0bx)為單位來(lái)表示】，在生產(chǎn)中的具體自控應(yīng)用就是僅采用微波錘度儀進(jìn)行測(cè)控(即形成單錘度模式之一)；

8、二是糖膏中的母液錘度【可以錘度(0bx)為單位來(lái)表示并直接電腦顯控、再進(jìn)一步可轉(zhuǎn)換算導(dǎo)出為母液的過(guò)飽和度α來(lái)表示并進(jìn)一步在電腦顯控；這種母液濃度是不包含糖膏中蔗糖砂粒在內(nèi)的錘度的】；在生產(chǎn)中的具體自控應(yīng)用就是僅采用折光錘度儀進(jìn)行測(cè)控(即形成單錘度模式之二)；以下基本上以母液過(guò)飽和度來(lái)進(jìn)行相關(guān)表達(dá)闡述；

9、微波錘度儀和折光錘度儀各自的工作原理完全不同、檢測(cè)的參數(shù)也不一樣，因此在煮糖過(guò)程的測(cè)控中、是不能互相替代的，即微波錘度儀不能測(cè)控母液過(guò)飽和度、折光錘度儀也不能測(cè)控糖膏總錘度；

10、而在制糖工業(yè)生產(chǎn)中，煮糖質(zhì)量的好壞，操作要點(diǎn)是通過(guò)人工判斷(或儀器儀表檢測(cè)來(lái))同時(shí)(同步正時(shí))監(jiān)測(cè)糖膏的總錘度和母液的過(guò)飽和度，以保證糖膏總錘度和母液過(guò)飽和度同步正時(shí)在各自適宜的工藝指標(biāo)數(shù)據(jù)范圍內(nèi)，才能達(dá)到煮糖過(guò)程各相關(guān)階段的最佳工況狀態(tài)(糖膏對(duì)流良好、晶體吸收糖分保持良好、煮糖速度快、不產(chǎn)生偽晶或廢砂等)、取得最佳的煮糖效果(包括高提糖率、低耗汽、低耗水等)；

11、現(xiàn)有技術(shù)采用單錘度測(cè)控儀的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)主要有以下兩種模式：

12、模式一是(僅)使用微波錘度儀模式：微波錘度儀2在線檢測(cè)煮糖罐1內(nèi)的即時(shí)糖膏總錘度(0bx)并將相關(guān)信號(hào)傳送至電腦自控系統(tǒng)a及操作界面顯示，通過(guò)對(duì)糖膏總錘度的適宜、及時(shí)測(cè)控，可部分完成自控煮糖的操作過(guò)程、具有一定效果的自控操作；但這種模式是不能同步正時(shí)檢測(cè)糖膏母液錘度的、也就無(wú)法測(cè)控母液過(guò)飽和度。模式一是目前應(yīng)用最多的單錘度模式煮糖自控系統(tǒng)；

13、模式二是(僅)使用折光錘度儀模式：折光錘度儀3在線檢測(cè)煮糖罐1內(nèi)的即時(shí)糖膏中的母液的錘度(即是母液中的固溶物含量濃度)、并將相關(guān)信號(hào)傳送至電腦自控系統(tǒng)b及操作界面顯示、轉(zhuǎn)換算導(dǎo)出為母液過(guò)飽和度α、然后于操作界面顯示，通過(guò)對(duì)糖膏母液過(guò)飽和度的適宜、及時(shí)測(cè)控，可部分完成自控煮糖的操作過(guò)程、也具有一定效果的自控操作；但這種模式是不能同步正時(shí)測(cè)控糖膏總錘度的。模式二是目前應(yīng)用較少的單錘度模式煮糖自控系統(tǒng)；

14、現(xiàn)有技術(shù)(單錘度模式)能根據(jù)煮糖過(guò)程中糖膏變化的特點(diǎn)，在糖漿的濃縮、起晶，糖膏的固晶、(煮上)養(yǎng)晶、煮水、濃縮等操控階段進(jìn)行一定程度的單方面自動(dòng)控制糖膏總錘度(或母液過(guò)飽和度α)的變化，但存在以下兩個(gè)主要缺點(diǎn)：

15、僅使用微波錘度儀模式，因?yàn)閮H僅能測(cè)控各階段的糖膏總錘度、而不能同步正時(shí)測(cè)控各階段對(duì)應(yīng)的母液過(guò)飽和度α，導(dǎo)致糖膏的即時(shí)總體質(zhì)量可能處于不佳狀態(tài)，比如在糖膏煮上階段，在糖膏總錘度較低時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自控停進(jìn)料或少進(jìn)料而繼續(xù)進(jìn)汽濃縮以提高糖膏總錘度，但此時(shí)的糖膏總錘度較低、并不代表母液過(guò)飽和度α就偏低、而是有可能過(guò)飽和度是α偏高的，如果此時(shí)僅僅進(jìn)汽濃縮而不適當(dāng)加大入料甚至入水(即通稱的煮水)操作的話，就會(huì)使過(guò)飽和度α繼續(xù)升高而導(dǎo)致產(chǎn)生偽晶(屬于嚴(yán)重不正常工況之一)。再比如在糖膏濃縮階段，當(dāng)檢測(cè)糖膏總錘度較高且達(dá)到放糖指標(biāo)時(shí)、系統(tǒng)就會(huì)自控啟動(dòng)放糖操作，但此時(shí)的母液過(guò)飽和度可能還是比較高的、即母液中還有較多的糖分沒(méi)有盡量的結(jié)晶提取出來(lái)，如果此時(shí)自控放糖、就會(huì)減少提糖率，因此不能確保取得最佳的煮糖效果；(也就是說(shuō)此時(shí)如按人工操作的判斷后、應(yīng)繼續(xù)煮水以繼續(xù)吸收糖份一定時(shí)間后再放糖，這樣就可確保較高的提糖率)；

16、僅使用折光錘度儀模式，因?yàn)閮H僅能測(cè)控各階段的糖膏的母液過(guò)飽和度α、而不能同步正時(shí)測(cè)控各階段對(duì)應(yīng)的糖膏總錘度，導(dǎo)致糖膏的即時(shí)總體質(zhì)量也可能處于不佳狀態(tài)，比如在糖膏煮上養(yǎng)晶階段，當(dāng)母液過(guò)飽和度偏小時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自控加大進(jìn)料以補(bǔ)充糖漿提高糖含量和處理量，但此時(shí)的過(guò)飽和度α偏低、并不代表糖膏總錘度就偏高、而是有可能糖膏總錘度是偏低的，如果此時(shí)加大入料操作的話，就是誤操作而使糖膏總錘度更低、使對(duì)流不良(屬于不正常工況之一)并且給后續(xù)煮煉帶來(lái)更難于吸收糖份等隱患。再比如在糖膏煮上養(yǎng)晶階段，當(dāng)檢測(cè)母液過(guò)飽和度α偏高時(shí)、現(xiàn)有系統(tǒng)也就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)加大入料操作(因?yàn)橄到y(tǒng)自行判斷為糖膏總錘度也偏高)，但實(shí)際工況此時(shí)的母液過(guò)飽和度α偏高的同時(shí)糖膏總錘度卻有可能是偏低的，因此如果此時(shí)是加大入料以使過(guò)飽和度降低的話、就會(huì)引起糖膏總錘度會(huì)降低(是屬于系統(tǒng)自控誤判引起的誤操作)，這樣導(dǎo)致糖膏總錘度更低、使對(duì)流不良(屬于不正常工況之一)并且給后續(xù)煮煉帶來(lái)糖份吸收速度減慢、甚至難吸收等隱患，為此，我們提出制糖廠裝備雙錘度儀同步正時(shí)測(cè)控的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)；

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有的缺陷，提供制糖廠裝備雙錘度儀同步正時(shí)測(cè)控的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)，能夠在煮糖過(guò)程中同時(shí)使用在線檢測(cè)和調(diào)整即時(shí)糖膏總錘度、糖膏中的母液過(guò)飽和度α，以達(dá)到更佳的煮糖效果，可以有效解決背景技術(shù)中的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案制糖廠裝備雙錘度儀同步正時(shí)測(cè)控的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括煮糖罐體，所述罐體的內(nèi)部上端設(shè)置煮糖罐液位線，所述煮糖罐體內(nèi)部的煮糖罐液位線以下設(shè)置有糖膏，所述煮糖罐體的外部設(shè)置有電腦自控系統(tǒng)，所述煮糖罐體的內(nèi)部從上往下依次設(shè)置有汽室一、汽鼓和汽室二，所述煮糖罐體的罐壁或罐底上采用法蘭形式安裝有微波錘度儀和折光錘度儀，所述微波錘度儀和折光錘度儀的探頭均穿過(guò)煮糖罐體的罐壁或罐底與其內(nèi)部的糖膏接觸，所述微波錘度儀和折光錘度儀均與外部的電腦自控系統(tǒng)進(jìn)行信號(hào)線纜電聯(lián)接。

3、所述微波錘度儀、折光錘度儀均各自安裝于糖膏的良好對(duì)流區(qū)域，可選擇安裝于罐壁上或罐底上。

4、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：本制糖廠裝備雙錘度儀同步正時(shí)測(cè)控的煮糖自動(dòng)控制系統(tǒng)，具有以下好處：

5、1、新產(chǎn)品能將正在煮制的糖膏總錘度與母液過(guò)飽和度α進(jìn)行同步正時(shí)數(shù)據(jù)處理，于不同煮制階段(比如不同液位m3)各有側(cè)重地、且有效聯(lián)控糖膏總錘度(代號(hào)0bx)和母液過(guò)飽和度(代號(hào)α)、再以協(xié)同運(yùn)行和相輔相成數(shù)據(jù)處理后測(cè)控糖膏煮制動(dòng)態(tài)工況，包括但不僅限于投粉的過(guò)飽和度α點(diǎn)、煮水收緊、真空度/溫度、入料量、(逐步濃上)養(yǎng)晶、放糖前低α點(diǎn)和高0bx點(diǎn)等等，確保將糖膏各即時(shí)工況精準(zhǔn)可控在高結(jié)晶速度和達(dá)標(biāo)的糖膏總錘度狀態(tài)并有效避免產(chǎn)生偽晶或廢砂，以達(dá)到更佳的煮糖效果；

6、2、在糖膏煮上階段，當(dāng)糖膏總錘度偏低時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到較低的0bx值，與此同時(shí)、系統(tǒng)同步正時(shí)檢測(cè)到糖膏母液的過(guò)飽和度α值，系統(tǒng)對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同處理、然后輸出相輔相成的自控操作指令：工況e是【0bx值偏低、但α值也偏低】，則會(huì)給出停止入料、同時(shí)也不入水進(jìn)行單純收濃糖膏的操作指令。工況f是【0bx值偏低、但α值卻偏高】，則會(huì)給出停止入料、但要適當(dāng)入水進(jìn)行“煮水”操作、以收緊且收濃糖膏的操作指令，通過(guò)這兩個(gè)指令的輸出操作，即可達(dá)到優(yōu)良的煮糖效果，即促成保持對(duì)流良好、高速結(jié)晶而又不至于產(chǎn)生偽晶或廢砂等；

7、3、在糖膏煮上養(yǎng)晶階段，當(dāng)檢測(cè)母液過(guò)飽和度偏高時(shí)，系統(tǒng)檢測(cè)到較高的α值，與此同時(shí)、系統(tǒng)同步正時(shí)檢測(cè)到糖膏總錘度0bx值，系統(tǒng)對(duì)這兩個(gè)數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同處理、然后輸出相輔相成的自控操作指令：工況m是【α值偏高、但0bx值也偏高】，則優(yōu)先會(huì)給出加大入料、暫時(shí)不入水的操作指令，這樣就可達(dá)到糖膏逐步收緊以使α值適當(dāng)下降、并同時(shí)適當(dāng)降低0bx值的良好糖膏工況目的；工況n是【α值偏高、但0bx值卻偏低】，則會(huì)給出停止入料、但要同時(shí)適當(dāng)入水進(jìn)行“煮水”操作逐步收緊且收濃糖膏的操作指令，通過(guò)這兩個(gè)指令的輸出操作，即可達(dá)到優(yōu)良的煮糖效果，既促成保持對(duì)流良好、高速結(jié)晶而又不至于產(chǎn)生偽晶或廢砂等；

8、4、本新產(chǎn)品能在煮糖過(guò)程中同時(shí)使用微波錘度儀與折光錘度儀在線檢測(cè)即時(shí)糖膏總錘度、糖膏中母液的過(guò)飽和度α，將糖膏總錘度與母液過(guò)飽和度α進(jìn)行同步正時(shí)、相輔相成的復(fù)雜而精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)處理，以達(dá)到更佳的煮糖效果，處理效果明顯高于現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品。