"устройство для определения плотносп жидкости

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

1!Ii 576337

Cows Саветсннн

Сецнапнстнчесннн

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.03.76 (21) 2340389113 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.10.77. Бюллетень № 38 (45) Дата опубликования описания 2.11.77 (51) М. Кл. - С 12G 1 02

Государственный намнтет

Совета Министров СССР по дедам нзебретеннй и открытий (53) ДК 531.75(088.8) (72) Авторы изобретения

М. П. Асмаев, В. И. Левченко и В. B. Нечаев

Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для определения по плотности виноградного сусла количества выбродивших сахаров и содержание в нем спирта. 5

Известно устройство для определения плотности жидкости, например виноградного сусла в процессе его брожения, состоящее из поплавка, погружаемого в контролируемую жидкость, и пневматической уравновешивающей 10 системы, включающей суммирующий рычаг, управляемое пневматическое сопротивление типа «сопло-заслонка», элемент обратной связи и элемент настройки.

Известный плотномер измеряет непосредст- 15 вснно величину плотности, в то время как плотность многокомпонентного раствора, каким является бродящее виноградное сусло, не определяет однозначно концентрации входящих в него компоиентОВ (сахара и спирта).

С целью определения по плотности сусла количества выбродивших сахаров и содержания в ием спирта в предлагаемом устройстве в пневматическую уравновешивающую систему введен дополнительный силовой элемент об- 25 ратной связи, также кинематически связанный с суммирующим рычагом, пневматическая камера сервомехаиизма основного силового элемента соединена с междроссельной камерой управляемого пневматического сопротивления 30 типа «сопло-заслонка» через пиевмоклапаи и пнсВмоемкость, а пиевмати Iеская камер!! сорвомеханизма дополнительного силового элемента — через пневморслс, причем управляющие камеры пиевморсле и пневмоклапана laрез пневмокнопку соединены с линией питания сжатым воздухо.,1.

Иа фиг. 1 изооражеиа принципиальная схсма предлагаемого устройства; на фиг. 2-— график зависимости плотности виноградного сусла от содержания в I!cì сàxарîв í» фиг.

3 — график зависимости приращения плотности виноградного сусла и процессс брожси!!я от количества выбродпвших сяг аров !! o!Ip,1зовавшегося спирта.

Устройство состоит из погружаемого в контpoлируех!у10 n!!iocTr 110!I 1aвкa 1, ного па суммирующем рычаге 2, вращающемся Вокруг 0110p!I 3, слсВЯ От которой к сул!мпрующему рычагу прикреплена пруж!Пна 4 настройки, а справа — силовые элементы оора1ной связи.

Основной п дополнительный силовые элементы ооратпой связи содержат соотвстс!Вс!!— ио пружины 5 и 6 обратной связи, соединенные лснто IH! IiiII тягами с валиками 7 I! 8, Пр1!ВодИМЫл1И ВО ВращЕИИС СсрВОМЕХЯИИЗ«!.».!

9 и 10 и имеющими а своем продолжении и:;— казываюи!ие стрелки, одна из которых иа и 1".a !e 1 1 пОказь! Вает co pep !«a! I»e саха р а В

576337 сусле до начала брожения, а другая на шкале 12 — количество выбродивших сахаров и содержание спирта в сусле.

Пневматическая камера 13 сервомеханизма основного силового элемента соединена с ме>кдроссельной камерой 14 управляемого пневматического сопротивления типа «соплозаслонка», образуемого суммирующим рычагом и соплом 15, через пневмоклапан 16 и пневмоемкость 17.

Пневматическая камера 18 сервомеханизма дополнительного силового элемента через сопло 19 пневмореле 20 соединена с междроссельной камерой управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка», а через сопло 21 — с атмосферой.

Управляющие камеры пневмореле и пневмоклапаиа через пневмокнопку 22 соединены с линией питания сжатым воздухом.

Принцип действия предложенного устройства основан на реализации зависимостей, представленных на фиг. 2 и 3.

Плотность виноградного сусла до начала брожения позволяет определить содержание сахара в нем (см. фиг. 2), а разность плотностей сусла до начала брожения и в текущий момент времени позволяет определить количество выбродивших сахаров (прямая 1) и количество образовавшегося спирта (прямая 2) (см. фиг. 3) . Следовательно, измерив плотность сусла до начала брожения, можно определить начальное содержание сахара, а затем, измерив разность плотностей сусла до начала брожения и в текущий момент времени, — количество выбродивших сахаров и содержание спирта.

Устройство работает следующим образом.

Суммирующий рычаг 2 уравновешивают при подвешенном, но непогруженном в сусло поплавке 1 таким образом, что показания на шкалах 11 и 12 соответствуют нулю. При погружении поплавка 1 в сусло до начала процесса брожения на него действует выталкивающая сила, пропорциональная плотности сусла, которая в свою очередь зависит от содержания в ем сахара, и вследствие нарушения момента сил суммирующий рычаг 2, совершая вращение относительно опоры 3 против часовой стрелки, отходит от сопла 15, вследствие чего давление в междроссельной камере 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка» понижается.

При нажатой пневмокнопке 22 сжатый воздух из линии питания, поступающий в управляющую камеру пневмоклапана 16 под давлением, превышающим давление подпора, подведенное в верхнюю камеру, открывает пневмоклапан 16, При этом сигнал из междроссельной камеры 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка» поступает в пневмоемкость 17 и пневматическую камеру 13 сервомеханизма 9, который через валик 7 и пружину обратной связи 5 восстанавливает равновесие моментов сил на суммирующем рычаге 2. Показание на шкале г

6i) г5

11, отградуированной в единицах содер>кания сахара, соответствует содержанию сахара в сусле до начала брожения.

Таким ооразом при нажатои кнопке 22 про изводят измерение содержания сахара в сусле до начала процесса брожения. При этом сжатый воздух, поступающий в управляющую камеру пневмореле 20 под давлением, превышающим давление подпора, заведенное в третью камеру снизу, держит мембранный блок последнего в таком состоянии, что пневматическая камера 18 сервомеханизма 10 отключена от междроссельной камеры 14 управляемого пневматического сопротивления типа

«сопло-заслонка» и соединена с атмосферой через сопло 21 пневмореле 20.

При отпущенной пневмокнопке 22 управляющая камера пневмоклапана 16 соединена с атмосферой и давление подпора в верхней камере держит мембранный блок в таком состоянии, что пневмоклапан 16 отсекает междроссельную камеру 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка» от пневмоемкости 17 и пневматической камеры 13 сервомеханизма 9, а мембранный блок ппевмореле 20 перекрывает сопло 21 и открывает сопло 19, соединяя тем самым междроссельную камеру 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка» с пневматической камерой 18 сервомеханизма

10. При этом пневматический сигнал, соответствующий плотности сусла до начала бра>кения, запоминается в пневмоемкости 17 и пневматической камере 13 сер вомеханизма 9, а стрелка на шкале 11 фиксирует показание, соответствующее содержанию сахара в сусле до начала брожения в течение всей последующей работы устройства.

В процессе брожения плотность сусла непрерывно изменяется, и устройство работает, измеряя отклонения плотности сусла от плотности сусла до начала брожения. При этом на шкале 12, имеющей двойную оцифровку, одна из которых соответствует содержанию спирта, а другая — содержанию сахара, отображено истинное содержание спирта в сусле и истинное количество выбродивших сахаров.

Формула изобретения

Устройство для определения плотности жидкости, например виноградного сусла в процессе его брожения, состоящее из погружаемого в контролируемую жидкость поплавка и пневматической уравновешивающей системы, включающей суммирующий рычаг, управляемое пневматическое сопротивление типа «сопло-заслонка», элемент настройки и силовой элемент обратной связи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью определения по плотности сусла количества выбродивших сахаров и содержания в нем спирта, в пневматическую уравновешивающую систему введен дополнительный силовой элемент обратной связи, так>ке кинематический связанный с суммируюнц:;I Рычагом, пневматическая камера серво576337

12 8

Г !

22

„А

217 механизма основного силового элемента соединена с мехкдроссельной камерой управляемого пневматического сопротивления типа

«сопло-заслонка» через пневмоклапан и пневмоемкость, а пневматическая камера сервомеханизма дополнительного силового элемента — -через пнсвмореле, причем управляющие камеры г.:свмореле и пневмоклапана через

i;:свмокноГ!ку соединены с линией питания сжатым воздухом.

Источи!ки информации, 5 принятые во внимание прп экспертизе

1. Глыбин И. П. «Лвтоматические плотномеры», пзд. «Техника», Киев, 1965, с. 30.! ! ! ! !

Г .1

576337

% Я

ro

1, 10 а/си

1,00

Фиг. 2

6 ;

1-1 13 7г) 50 x10»y s

10 20 00 ФО

Корректор Л. Брахнина

Редактор Г. Мозжечкова

Заказ 2278/9 Изд. № 838 Тираж 563 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Тиног1)афия, Hp, СануHQB3, 2

1 ,,i

0 ( !

Составитель H. Гусева

Тсхрсд Н. Рыбкина