Устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе выпечки
Социалистических
Республик Oil NCAHHiE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (,) (6l ) Дополнительное к авг. свил-ву (22) Заиилено04.04.77 (2! ) 2475153/18-13 (5l )M. Кл. с присоединением заявокМ2475156/13 и 2475 157/13 (23) Приори гет
Ь 01 К 13/06
Гооударствеиинй комитет
СССР до делан изобретеиий и открытий
Опубликовано 30.05,80. Бюллетень J% 20 (53) УД К 536 6 (088.8) ll,àòà опубликования описания 04.06.80 (72) Авторы изобретения
Е. П. Дещук, В. В. О=окин и И. Г. Шмидт
Краснодарский политехнический институт (71) Заявитель. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧБКОГО ИЗМЕРЕНИЯ
ТЕМПЕРАТУРЫ ХЛЕБА В ПРОЦЕССЕ ВЫПЕЧКИ
Изобретение относится к контактной термометрии и может быть применено в качестве датчика температуры центра мякиша хлеба при автоматическом контроле и регулировании его готовности в процессе выпечки в тоннельной хлебо5 пекарной печи.
Известно устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе выпечки, предназначенное для автоматического контроля готовности хлеба непосредственно на движущемся конвейере печи (11
Недостаток устройства заключается в том, что оно не обеспечивает попадание термощупа в заданную зону контролируемого объекта (хлеба), Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического из- т мерения температуры хлеба в процессе выпечки, содержащее термощуп, вторичный прибор, исполнительный механизм (сопеноид), два путевых выключателя и реле
2 времени. Исполнительный механизм ввода термощупа в хлеб возвращает его в исходное положение согласно сигналам путевых выключателей. Реле времени осуществляет, временную задержку между двумя последующими измерениями (2j
Устройство обладает недостаточным быстродействием и надежностью вследствие недостаточного попадания термощупа в центральную область хлеба, зависимости времени нахождения термошупа в хлебе от скорости конвейера печи и значительного времени успокоения подвижных частей вторичного прибора.
Целью изобретения является повышение быстродействия и надежности устройства.
Для этого устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе выпечки, содержащее термошуп, вторичный прибор, два путевых выключателя, реле времени и исполнительный механизм, снабжено триггером с раздель ными входами и элементом "запрет", 3. 73779 выход последнего соединен с исполнительным механизмом, а вход связан с одним1 путевым выключателем, при этом выход триггера подключен к инверсному входу элемента запрет и к входу реле
5 времени.
Устройство также должно быть снабжено,.;вторым элементом "запрет", прямой вход которого соединен с выходом реле времени,-инверсный вход - с первым щ путевым выключателем, а выход — с выключающим входом триггера, включаюший вход которого связан с вторым путевым выключателем.
Кроме того, устройство следует снаб- 15 жать импульсатором, вход которого подключен к выходу элемента "запрет", а выход - к включаюшему входу триггера, при этом выключающий вход последнего соединен с реле времени. то
Устройство также можно снабдить выключателем и двумя последовательно соединенными импупьсаторами, вход одного из них связан с выходом элемента запрет, а выход другого импульсатора —. 25 с входом выключателя, замыкающий.контакт .последнего через реверсивный двигатель связан со стрелкой втричного прибора, при этом включаюший вход триггера ,соединен с вторым путевым выключателем,30 а вь|ключаюший вход - с реле времени.
На фиг. 1 изображена схема предлага;емого устройства, первый вариант устройства; на фиг. 2 то же, второй вариант устройства; на фиг. 3 то же, третий ва- 35 риант устройства, Устройство для автоматического измерения температуры (фиг. 1) содержит пневматический поршневой исполнитель,ный механизм 1, который установлен, иа опоре 2 кронштейна 3 над хлебом 4, лежащим на движушемся конвейере 5 хпебопекарной печи. На штоке 6 с поршнем 7 и пружиной 8 укреплен термошуп
9, в который вмонтирована микротермопара, подключенная проводом 10 к вторичному прибору 11 (электронный автоматический потенциометр). На испол нительном t: ìåõàíèçìå 1 укреплен пер вый путевой выключатель 12 с толкатепем 13, а на кронштейне 3 - второй путевой выключатель 14 с толкателем
15, связанные с построенной на элементах УСЭППА схемой, которая содержит
55 первый и второй элементы запрет" 16 и 17, триггер 18 с разделительными асодами и реле 19 времени.
4 ф
Устройство работает следуюшим образомм е
Хлеб располагается на конвейере печи колоннами, фиксированное .расположение которых относительно конвейера обеспечивается при автоматической посадке тестовых заготовок из расстойного шкафа, предшествующего печи в технологической линии производства подового хлеба. Устройство устанавливается на выходе иэ печи над определенной колонной так, чтобы термошуп имел возможность перемешения в вертикальной плоскости проходяшей через центры К8» раваев хлеба в данной колонне. Конфигурация толкателя 13 выбрана таким образом, чтобы путевой выключатель 12 срабатывал при нахождении центра мякиша хлеба точно под термошупом. Хлеб
4, находяшийся на движушемся конвейере
5 печи, действует своей боковой поверхностью на топкатель 13 первого путевого выключателя 12. Сигнал от путевого выключателя 12 проходит через первый элемент запрет 16 в исполнительный механизм 1, вводяший при этом термошуп 9 в хлеб, и вторичный прибор производит измерение температуры мякиша.
Во время нахождения термошупа в хлебе исполнительный механизм 1 поворачивается в вертикальной плоскости вокруг опоры 2 до тех пор, пока он своей боковой . поверхностью не коснется толкателя 15.
При этом срабатывает второй путевой выключатель 14, выходной сигнал которого поступает на включаюший вход триггера 18. Выходной сигнал триггера 18 поступает на инверсный вход первого элемента запрет" 16 и на вход реле
19 времени. В результате исполнительный механизм 1 возвращает термошуп в исходное положение, а реле 19 времени. осушествляет временную задержку между двумя последующими измерениями, настраиваемую в диапазоне 60-900 с. По окончании этой задержки на выходе реле времени появляется единичный сигнал, который поступает на прямой вход второго элемента запрет. 17. Если при этом сигнал от первого путевого выключателя
12 - нулевой, то выходной сигнал реле
19 времени проходит через второй элемент запрет 17 на выключаюший вход триггера 18 и выключает его. Если же на инверсный вход второго элемента запрет 17 поступает единичный сигнал от первого выключателя 12 (что свидетельствует о нахождении термощупа над
5 7377 . йериферий«ой зоной мякиша хлеба), то выходной сигнал реле 19 времени выклю- чает триггер 18 только после появления «а инверс«ом входе второго элемента
"запрет 17 нулевого сигнала. При атом исключается ошибоч«ое введение термошупа в периферийную зону мякиша хлеба.
После выключения триггера устройство подготовлено к следующему измерению.
Устройство для автоматического из- lO мерения температуры хлеба в процессе выпечки (фиг. 2) содержит те же элементы, что и устройство на фиг. 1, только на исполнительном механизме 1 укреплен путевой выключатель 12 с толкате- !3 лем 13, связанный с построенной на элементах УСЭППА схемой, которая содержит элемент "запрет" 16, импульсатор
20, триггер 18 с разделительными входами, реле 19 времени. 20
Устройство работает следующим образом.
Хлеб 4, находяшийся на движущемся конвейере 5 печи, действует своей боковой поверхностью на толкатель 13 путевого выключателя 12. Сигнал от путевого выключателя 12 через элемент "запрет"
16 поступает в исполнительный механизм
1, вводящий при этом термошуп 9 в хлеб (во время нахождения термошупа в хлебе исполнительный механизм 1 поворачи° вается в вертикальной плоскости вокруг опоры 2), Сигнал с выхода элемента запрет" 16 также поступает на вход им3S пульсатора 20, обеспечиваюшего фиксированную временную задержку (6с), в течение которой термошуп находится в хлебе и происходит измерение температуры мякиша хлеба вторичным прибором.
После истечения этой временной задержки на выходе импульсатора появляется единичный сигнал, который поступает на выключающий вход триггера 18. При этом на выходе триггера 18.также появляется
45 единичный сигнал, поступающий на вход реле 19 времени и на инверсный вход элемента "запрет 16. На выходе эле- мента запрет появляется нулевой сиг% нал, в результате чего термощуп 9 выводится из хлеба 4 исполнительным механизмом 1 и выключается импульсатор
20. Реле 19 времени осуществляет временную задержку между двумя последуюшими измерениями, настраиваемую в диапазоне 60-900 с . По окончании этой задержки на выходе реле 19 времени появляется единичный сигнал, который выключает триггер 18. После выилюче94 6 ния триггера устройство подготовлено к. следующему измерению.
Устройство для автоматического измерения температуры (фиг. 3) содержит пневматический поршневой исполнительный механизм 1, который установлен на опоре 2 кронштейна 3 над хлебом 4, лежащим на движущемся конвейере 5 хлебопекарной печи. На штоке 6 с поршнем 7 и пружиной 8 укреплен термошуп 9, в который вмонтирована микротермопара, подключенная проводом 10 к вторичному прибору 11 (электронный автоматический потенциометр), содержащему измерительную часть 21, реверсивный двигатель 22, стрелку 23, шкалу 24. На исполнительном механизме 1 укреплен первый путевой выключатель 12 с толкателем 13, а на кронштейне 3 - второй путевой выключатель 14 с толкателем
15, связанные с построенной на элементах УСЭППА схемой, которая содержит элемент "запрет" 16, первый импульсатор
20 (прогрева термошупа), второй импульсатор 25 (включения вторичного прибора), выключатель 26, триггер 18 с раздельными входами, реле 19 времени.
Устройство работает еледуюшим образом.
Хлеб 4, находящийся на движущемся конвейере 5 печи, действует своей боковой поверхностью на толкатель 13 первого путевого выключателя 12. Сигнал от путевого выключателя проходит через элемент запрет 16 в исполнительный механизм 1, вводящий при:этом термошуп
9 в хлеб. Во время нахождения термошупа s хлебе испол«ительный механизм 1 поворачивается в вертикальной плоскос ти вокруг опоры 2..
Сигнал с выхода элемента "запрет"
16 также поступает на вход первого импульсатора 20, По истечении . 1-2 с на выходе этого импульсатора появляется единичный сигнал, поступающий на второй импульсатор 25. Это сразу же вызывает появление единичного сигнала на выходе данного импульсатора и через выключатель 26 - включение питания реверсивного двигателя 22 вторичного прибора 11. В это время вторичный прибор производит измереиие контролируемой темпера туры. По истечении времени измерения (3»4 с) на выходе второго импульсатора 25 появляется нулевой сигнал, при этом питание реверсивного двигателя 22 отключается, а стрелка вторичного прибора остается на отметке измеренной
737794 8
Формула изобретения7 температуры, т.е. происходит "запоминв ние температ уры. Исполнительный механизм 1, поворачивающийся в вертикальной плоскости aoxpyr опоры 2, действует своей боковой поверхностью нв толкатель 15 второго путевого выключателя 14, установленного на кронштейне
3 ° Сигнал второго путевого выключателя поступает на включающий вход триггера
18, выходной сигнал которого поступает >й на инверсный вход элемента запрет" 16 и на вход реле 19 времени. В результате исполнительный механизм 1; возвраша;ет термошуп в исходное положение, а реле- 19 времени осуществляет временную 35 .задержку между двумя последующими измерениями, настраиваемую в диапазоне 60-900 с. По окончании этой задержки на выходе реле времени появляется еди ничный сигнал, который выключает триг- 20 гер 18. После выключения триггера устройство подготовлено к следующему измерению.
Прйменение предлагаемого устройства . для автоматического измерения темпера-, 5 туры обеспечивает гарантированное нов падание термошупа в заданную область хлеба при контроле его готовности.
".
Исключение опасности введения термошупа в периферийную зону мякиша хлеба 30 (что приводит к недостоверным показаниям вторичного прибора} особенно важно
=прй автоматическом управлении тоннельной печью, когда работа системы автоматически корректируется устройством в 35 зависимости от готовности хлеба.
Эффективность предлагаемого устройства заключается также в повышении точности измерения температуры по сравнению с прототипом, достигаемой за счет 0 постоянства времени нахождения термощупа в хлебе. При этом обеспечивается достаточный прогрев термощупа и уменьшается погрешность измерения, вызываемая оттоком тепла по термошупу в окру-45 жающую среду.
Про рев термощупа перед подключением. вторичного прибора и включение реверсивного двигателя вторичного прибора толь ко на времй измерения приводит к новы- 5О шению быстродействий устройства за счет уменьшения времени успокоения подвижных частей вторичного прибора.
1. Устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе выпечки, содержащее. термощуп, вторичный прибор, двв путевых выключателя, реле времени и исполнительный механизм, отличающееся тем,что,с целью повышения быстродействия и надежности устройства,. оно снабжено триггером с раздельными входами и элементом
"запрет", выход последнего соединен с исполнительным механизмом, а вход связан с одним путевым выключателем, при этом выход триггера подключен к инверсному входу элемента запрет и к входу реле времени.
2. Устройство по п, 1, о т л и ч вю щ е е с я тем, что оно снабжено вторым элементом запрет, прямой вход которого соединен с выходом реле времени, инверсный вход - с первым путевым выключателем, а выход - с выключающим входом триггера, включающий вход которого связан с вторым путевым выключателем.
3. Устройство по п. 1, о т л и ч аю ш е е с я тем,, что оно снабжено импульсатором, вход которого подключен к выходу элемента запрет", а выход - к включающему входу триггера, при этом выключающий вход последнего соединен с реле времени.
4. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю ш е е с я тем, что оно снабжено выключателем и двумя последовательно соединенными импульсаторами, вход одного из них связан с выходом элемента "запрет, а выход другого импульсатора - с входом выключателя, замыкающий контакт последнего через реверсивный .двигатель связан со стрелкой вто ричного прибора, при этом включающий вход триггера соединен с вторым путевым выключателем, в выключающий вход — с реле времени.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
N 515041, кл. G 01 К 13/06, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
% 322659, кл, (01 К 13/06, 1971.
737794
Составитель Г. Богачева
Редактор Т. Пилипенко Техред Ж. Кастелевич Корректор Я. Бутяга
ФВВФаВЭФ ЮИЮВФ и °
Заказ 2651/23 ираж 713 Подписное
?1НИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
