Kriogen tizimlarni barqaror ushlab turadigan boshqaruv strategiyalari
Standart yoqilgan{0}}oʻchirilgan harorat regulyatorlari koʻpgina sanoat isitish ilovalari uchun mos ishlaydi. Biroq, minus 120 daraja Selsiyda, xona haroratida ±1 darajani ushlab turadigan bir xil kontrollerlar ±10 daraja yoki undan ko'p tebranishlarni ishlab chiqaradi, velosiped isitgichlari shu qadar agressiv ravishda yoqiladi va o'chiriladi, shuning uchun materialning charchoqlari keskin tezlashadi. Nazorat strategiyasi isitgichning o'zi kabi muhimdir.
Kriogenik ilovalarda haroratni nazorat qilish haroratning katta farqlari va o'ziga xos termal dinamika tufayli oddiy sanoat isitishga qaraganda ko'proq qiyinchiliklarni keltirib chiqaradi. Isitgich va uning atrofidagi haroratda bir-biridan 300 daraja Selsiy yoki undan ko'proq bo'lishi mumkin, bu esa standart boshqaruv tizimlarining issiqlik uzatish tezligini boshqarishiga imkon bermaydi. Kartrijli isitgichning ishlashi boshqaruv tizimining dizayni, algoritmlarni tanlash va parametrlarni sozlashdan katta ta'sir ko'rsatadi. To'g'ri nazorat qilish taktikasi isitish moslamasining ishlash muddatini uzaytiradi va dastur muvaffaqiyati uchun zarur bo'lgan aniq jarayon harorati talablarini saqlaydi.
Isitgichni tartibga solishning eng oddiy va eng keng tarqalgan usuli uni yoqish va o'chirishni o'z ichiga oladi, ammo bu issiqlik aylanishi orqali isitgich elementlariga sezilarli stressni keltirib chiqaradi. Isitgich har safar yoqilganda va o'chirilganda, ichki qismlar haroratning keskin o'zgarishi natijasida termal zarbani boshdan kechiradilar. Katta termal massalar va haddan tashqari harorat farqlari bo'lgan kriogen ilovalarda yoqilgan{2}}o'chirilgan boshqaruv materialning eskirishini tezlashtiradigan agressiv tsiklni keltirib chiqaradi. Velosiped chastotasini kamaytiradigan turli nazorat usullari isitgichning ishlash muddatini sezilarli darajada uzaytiradi.
Proportsional boshqaruv to'liq yoqish va o'chirishdan ko'ra, quvvatni o'zgartirish orqali termal stressni kamaytiradi. Issiqlik gradyanlari va mexanik kuchlanishni yaratadigan to'satdan tebranishlar o'rniga, isitgich elementlari haroratni asta-sekin sozlaydi. Fazali-burchak yoki yorilib otish jarayoni haroratni o‘zgartirmasdan quvvat darajasini o‘zgartirishi, isitgich komponentlari va tayanch tuzilmalardagi mexanik kuchlanishni kamaytirishi mumkin.
PID boshqaruv algoritmini sozlash anʼanaviy yondashuvlar qamrab ololmaydigan kriyojenik{0}}oʻziga xos fikrlarni talab qiladi. Atrof-muhit haroratida ishlaydigan standart sozlash protseduralari ko'pincha kriyojenik vaziyatlarda yomon ishlaydi, bu esa beqaror tebranish yoki sekin javobga olib keladi. Juda past haroratlarda jarayonning daromadi, vaqt konstantalari va o'lik vaqtlar sezilarli darajada farqlanadi, chunki materialning xususiyatlari va issiqlik uzatish xususiyatlari o'zgaradi. Kriogen ilovalar uchun ishlab chiqilgan maxsus sozlash jarayonlari nazorat ish faoliyatini optimallashtiradi.
Asosiy qiyinchilik kriogen haroratlarda termal tizimlarning o'zini qanday tutishida yotadi. Isitgichning o'zi bir necha soniya ichida javob beradi, chunki u juda kam termal massaga ega. Katta termal quvvatga ega bo'lgan kriogen suyuqlik yoki sovutilgan komponent bir necha daqiqada javob beradi. Sensorning-isitgichdagi, sovutilgan komponentdagi yoki ular orasidagi-joylashuvi aslida qanday harorat nazorat qilinayotganini aniqlaydi. Har bir variant turli xil barqarorlik xususiyatlarini ishlab chiqaradi.
Sensor{0}}yoqilgan-isitgich boshqaruvi tez javob beradi, lekin jarayon haroratini samarali ushlab turmaydi. Isitgich harorati o'zgarib turadi, chunki tekshirgich kechiktirilgan jarayon javobini qoplashi kerak. Bu termal stress va haddan tashqari oshib ketishiga olib kelishi mumkin. Ushbu konfiguratsiya isitish moslamasini himoya qilish jarayonni aniq boshqarishdan ko'ra muhimroq bo'lgan holatlarga mos keladi. Sensor-yoqilgan-jarayon boshqaruvi haqiqiy belgilangan haroratni maqsad qiladi, lekin sekin javob beradi. Tekshirish moslamasi harorat o'zgarishini asta-sekin sezadi va katta tuzatishlar kiritadi-agar o'sishlar juda yuqori bo'lsa, tebranish paydo bo'ladi; daromadlar juda past bo'lsa, surunkali ofset sodir bo'ladi. Katta termal kechikish PID sozlashni qiyinlashtiradi va natijalar odatda qoniqarsiz bo'ladi.
Kaskad boshqaruv arxitekturasi bu muammoni samarali hal qiladi. Ichki pastadir isitgichning haroratini tezda boshqaradi, termal stressni kamaytiradi va buzilishlarni rad etishni yaxshilaydi. Tashqi halqa barqarorlikni saqlash uchun ichki halqa sozlama nuqtasini bosqichma-bosqich o'zgartirish orqali jarayon haroratini boshqaradi. Ushbu tuzilma kriogen tizimlarda o'ziga xos bo'lgan vaqt shkalasini ajratishni o'z ichiga oladi. Model bashoratli boshqaruv yanada rivojlangan variantni ifodalaydi. Tekshirish moslamasi keyingi bir necha daqiqada harorat o'zgarishini prognoz qiladigan isitgich, izolyatsiya va sovutilgan komponentning termal modelini o'z ichiga oladi. Quvvatni sozlash joriy xatolarni tuzatish o'rniga kelajakdagi ehtiyojlarni taxmin qiladi.
Fazali o'tish hodisalari azotli isitish ilovalariga murakkablik qo'shadi. Suyuqlik gazga aylanganda, ikki fazali oqim sezilarli darajada farq qiladigan issiqlik uzatish sharoitlarini yaratadi. Harorat sensorlari joylashuv va oqim sxemasiga qarab suyuqlik harorati, bug 'harorati yoki ularning orasidagi narsalarni o'qishi mumkin. Boshqarish tizimlari bu o'zgaruvchanlikni beqaror bo'lmasdan boshqarishi kerak. Dala tajribasi shuni ko'rsatadiki, moslashuvchan nazorat qilish usullari kriyojenik harorat barqarorligini yanada erishish mumkin. Tekshirish moslamasi harorat o'zgarishi bilan{6}}sovish, ushlab turish yoki isitish kabi parametrlarni avtomatik ravishda sozlaydi. Ushbu moslashuv sobit parametrlarni boshqara olmaydigan ish rejimlari bo'ylab ishlashni saqlaydi.
Minus 120 daraja va undan past bo'lgan operatsiyalar uchun nazorat strategiyasi dasturning noyob termal dinamikasiga mos kelishi kerak. Noto'g'ri boshqaruvni sozlash bilan kartrijli isitish tizimi isitgichning o'zi sifatiga qaramasdan muddatidan oldin ishdan chiqadi.
