RegelungstechnikSkript.pdf

3.5 Regelaufgaben
Von den vielen Regelaufgaben sind für BiotechnologInnen / VerfahrenstechnikerInnen die
folgenden zwei Aufgaben wichtig:
1. Konstantregelung: (Der Sollwert bleibt
konstant)
2. Führungsregelung: (Der Sollwert ändert
sich, entweder durch einen Oberregelkreis
oder durch sich ändernde Prozessparameter)
4. Bauteile (eine Auswahl)
4.1 Messwerterfassung
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Die Regelung soll Störungen von der
Regelgröße fernhalten, z.B. eine konstante
Temperatur einhalten, oder einen konstanten
pH
Die Regelung hat hier die Aufgabe, den
Istwert (die Regelgröße) möglichst schnell
und sauber dem Sollwert nachzuführen.
Sensoren wandeln die physikalische Messgröße in ein elektrisches Signal. Die folgende
Tabelle zeigt einige Sensoren, die in der Biotechnologie und Verfahrenstechnik eingesetzt
werden:
xe=Τ xa=x
+ Xa=U
Konstantstromquelle
Xe=T
−
Pt Cu
Xe=T 60°C Xa=U
PtNi
Cu
Xe=P
Xa=x
Das Flüssigkeitsthermometer besteht aus einer
gefüllten temperaturfesten Kugel. Der Inhalt
dehnt sich bei Erwärmung und verbiegt eine
Membran. Die Auslenkung erzeugt das Signal
PT100 (Platinthermometer mit Widerstand
100 Ω) wird von konstantem Strom (meist 1
mA) durchflossen. Der Widerstand ist
temperaturabhängig und damit auch
Spannung U.
Thermoelement: Zwei unterschiedliche
Metalllegierungen erzeugen an der Lötstelle
eine temperaturabhängige Thermospannung
U. Die Lötstellen zum Kupferdraht müssen
konstante Temperatur haben (40, 50, 60°C
üblich)
Bourdonrohr (Rohrfeder) zum Messen sehr
hoher Drücke. Das Rohr aus massivem Stahl
"streckt" sich bei Druckbeaufschlagung. Die
Auslenkung X ist dem Druck proportional.