Способ определения жирности молока

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения жирности молока тепловым методом. Цель изобретения - повышение точности. Предварительно нагретое до 90°С молоко помещают в среду, в которой поддерживается постоянная температура не ниже 60°С, измеряют при этом время охлаждения молока до температуры не ниже температуры среды, а по значению измеренного времени определяют жирность молока. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) 0 t) <51)з 6 01 N 33/04, 33/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Тн. In

С M

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4468354/13 (22) 29.07.88 (46) 23.11.91. Бюл. М 43 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.Р.Бируни (72) П.P.Èñìàòóëëàåâ, P.Ê.Àçèìîâ, Ю.Г,Шипулин, Д.Х.Усманалиев, В.P.Ìèðçàåâà и

Х.А.Арифжанов (53) 636.127.6(088.8) (56) Вайнберг А.Я. и др. Автоматизация технологических процессов в молочной промышленности. — М.: 1964, с. 47-48.

Авторское свидетельство СССР

N. 993119; кл. G 01 N 33/06, 1981.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определе- ния жирности молока тепловым методом.

Целью изобретения является повышение точности измерения жирности молока.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно нагретое до 90 С молоко охлаждают в среде с температурой 60 С и измеряют время его охлаждения toxn., по значению которого определяют жирность

Mollока.

В интервале температур от 60 до 90 С теплоемкость молока зависит только от содержания в нем жира и практически не зависит от температуры. Теплоемкость может быть определена путем нагрева молока от температуры tl до tz (60 С < tl< t2 «<900С) и измерения времени нагрева в соответствии с выражением (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИРНОСТИ

МОЛОКА (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения жирности молока тепловым методом.

Цель изобретения — повышение точности.

Предварительно нагретое до 90 С молоко помещают всреду, в которой поддерживается постоянная температура не ниже 60 С. измеряют при этом время охлаждения молока до температуры не ниже температуры среды, а по значению измеренного времени определяют жирность молока. 3 ил.. где Cp — теплоемкость молока;

М вЂ”.масса молока; а- коэффициент теплоотдачи стакана с молоком к окружающей среде (к ванне с температурой 60 С);

F — поверхность теплообмена стакана;

Q — скорость нагрева.

Из выражения (1) видно, что время нагрева зависит не только от теплоемкости Ср, но и от скорости нагрева (мощности нагревателя).

Если измерить время охлаждения молока при тех же параметрах, то теплоемкость может быть определена в соответствии с выражением:

1693547

KBK видно N3 (2) tpxn. 33BNCMT TOllbK0 OT

Ср (т.е. от жирности молока) при неизмен, ных М, а, F и Ьл-тг-о.

На фиг.1 изображена блок-схема уст, ройства; на фиг;2- график зависимости тем: пературы от времени при работе устройства; на фиг.3 — калибровочный график зависимости жирности молока N (%) от то»для первого мерного стакана., Устройство содержит термостат 1 с температурой 60оС, металлический цилиндрический стакан 2 с молоком 3, коаксиальный металлический электрод в виде трубки 4, термометр 5 сопротивления, мост 6, усилитель 7, компаратор 8 на 90 С, компаратор 9 на 65 С, RS-триггер 10, генератор 11 управляемого напряжения высокой частоты, инвертор 12, логический элемент И 13, счетчик 1-4 циклов, индикатор 15 циклов, генератор

16 опорной частоты, счетчик 17 импульсов, индикатор 18 импульсов (времени),.ключ 19 для ручного или автоматического запуска.

Устройство работает следующим образом.

При температуре молока ниже 65 С ключ 19 запуска через триггер 10 включает генератор 11 и начинается нагрев молока в стакане 2, при этом термометр 5 сопротивления изменяет свое сопротивление и мост

6, переходя через поло>кение равновесия, выдает сигнал на компаратор 9 на 65оС, который хотя и разрешает проход импульсов от 16, но по инверсному выходу Й$-триггера 10 не разрешается проход импульсов от 16 к 17 и 18, пока молоко в стакане.2 не нагреется до 90 С, При достижении 90оС срабатывает компаратор 8, триггер 10 опрокидывается на "0" состояние и по инверсному выходу триггера 10 логическая "1" разрешает счет импульсов от 16 к 17, 18 и считывается время охлаждения tpxn. до тех пор, пока компаратор 9 на 65оС не запретит счет импул ьсов.

Процесс охлаждения длится до температуры 65оС, чтобы повысить точность фиксирования то», и окончательного определения жирности молока, так как при охлаждении молока до температуры среды

60 С в термостате процесс может длиться очень долго, что приводит к уменьшению точности измерения (фиг.2).

5 Таким образом, при достижении температуры 65оС компаратор 9 запрещает проход импульсов на схему 13, 17, 18 счета и на индикаторе 18 число импульсов соответствует времени охлажденя toxn. и однозначно

10 связано с жирностью молока.

Режим многократного измерения жирности молока осуществляется ключом 19, при этом триггер 10 запуска при снижении температуры ниже 65 С включает генератор

15 11 и цикл повторяется, а число циклов считывается счетчиком циклов.

Для реализации способа изготовлены два образца алюминиевых цилиндрических стакана, первый из которых диаметром

20 d>=0,005 м и высотой l>=0,010 м, а второй с б2=0,020 м и!2=0,040 м, оба толщиной стенки Ь=0,005 м, После нагрева пробы молока в стаканах до 90 С на установке фиксируют время ох25 лаждения стаканов с молоком от 90 до 65 при жирности молока w=2 5%, и это время составляло для первого стакана ti -21,1 с, а для второго стакана т2-250,5 с.

Соответственно полное время остывания (переходного процесса) стаканов от 90 до 60 С, зафиксированное в экспериментах, составляет для первого стакана tn) =30 с, а для второго стакана т,2=320 с.

Ка основании обработки результатов измерений основная погрешность составляет около 0,6%.

Формула изобретения

Способ определения жирности молокапутем измерения времени изменения его теплового состояния в диапазоне темпера- тур 60-90 С, предусматривающий нагрев молока, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, нагретое молоко помещают в охлаждающую среду с тем- пературой ниже температуры нагрева молока, а определение жирности молока осуществляют по измеренному значению времени его охлаждения.

1693547

1693547

Фиг. 2.

16 78 20 2 фюмя виаждвния Ров.8

Редактор M.Áëàíàð

:) акаэ 4076 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская йаб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина, 101

И

М р2

;Ф

Составитель А. Роговский

Тех ред М.Моргентал Корректор ТЯалий