Устройство для определения реологических свойств мясомолочных продуктов
Союз Советских Социалистических Респубпии К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)M. Кл. (22) Заявлено 25.08.80 (21) 2975827/18-25 с присоединением заявки,% G 01 и 11/14 Ввударатвенный кенктет СССР пв делан изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 539 137 (088; 8) Опубликовано 07.04. 82. Бюллетень М 13 Дата опубликования описания 07.04.82 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЯСОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ.Изобретение относится к исследованиям пищевых продуктов, в частности к определению реологических свойств мясомолочных продуктов, и может найти применение при произ" водстве вязких и вязко-пластичных S пищевых продуктов. Для расчета и проектирования вы-, сокопроизводительного оборудования 1в и автоматических линий по изготовлению колбас, сосисок, сырково-творожных масс в трубопроводах и рабочих органах машин и аппаратов линей" ная скорость продукта в настоящее 15 время достигает 1+2,5 м/с. Одной из основных величин для расчета является величина эффективной вязкости,за-. ,висящая от градиента скорости, а следовательно, и от линейной скорости проду кта. Для лавинной зоны разрушения про" дукта в вискозиметре или в рабочйх органах машин и аппаратов эффектив2 ная вязкость аппроксимирована в сле-. дующую зависимость: » «Til .х » «fYl ю. ф=В или 1 =В где, В,В - эффективная вязкость, соответственно при единичном значении скорости (W, м/с) или градиенте скорости (вс "); m - темп разрушения структуры. В настоящее время известные ротационные вискоэиметры позволяют определять эффективную вязкость мясопродуктов при И=0,2-0,5 м/с, т.е. при в =85+130 с"". Предварительные эксперименты показали, что эффективная вязкость при скорости выше укаэанного значения изменяет темп разрушения структуры, т,е. измерение величины эффективной вязкости при таких невйсоких скоростях (9=0,2-0,5 м/с) несет в себе большую погрешность. Известно устройство для исследования структурно-механических свойств колбасного фарша, содержащее вертиЭ 91882 кальный цилиндр с установленным в нем рифленым ротором, приспособление для сообщения ротору крутящего момента, состоящее из шкива, упругой нити, роликов и двух грузов, приспособления для измерения угла его поворота во времени, состоящего из секундомера, штифта, фиксирующего шкив при остановке ротора и рычагов упра вления (1 $. 16 Недостатком известного устройства является невысокая точность измерений, вызванная напряжением исследсвателя, так как ему необходимо обеспечить одновременно остановку ротора и секундомера, счет оборотов и фиксацию исходного положения указателя числа оборотов, быструю смену грузов на. двух нагружающих устройствах,включение и выключение устройства. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения реологических свойств мясопродуктов, содержа- щее привод в виде шкива с грузами, ротор, коаксиально расположенный в цилиндре с исследуемой средой и с закрепленным на его верхнем конце указателем числа оборотов, измерительную схему, содержащую регистратор воемени, . счетчик оборотов, электромагнитное реле, выпрямитель, источник питания (2 ). Недостатками этого устройства являются наличие механической системы передачи взаимодействий элементов 35 механизма, что не обеспечивает достаточной точности измерений из-за присутствия трения между элементами, а также наличие шестеренчатых передач, что создает "паразитные" нагрузки на вал ротора измерения вязкости. Причем отрицательным моментом являет" ся то, что "паразитное" влияние со". противления передаточных шестерен постоянно а свойства вязкости разУ 45 личных исследуемых материалов раэ" личны, поэтому ошибка опыта может быть различна и трудно учитываемая. Кроме того, в этом устройстве предусмотрен метод снятия сигнала с контактных шестерен через трущиеся контакты, т.е. создается еще одно звено сопротивления врат-.нию ротора, при этом следует учесть, что многочисленное количество контактных плас- 55 тин работающих согласно схеме в режиме счетчика, должен иметь каждый токосъемный коллектор, что создает 1 4 большое усилие сопротивления за счет трения, хотя лишь одна пластина является исполнительной. К тому же в устройстве трудно определить постоянную величину трения из-за зависимости ее от смазки шестерен, их износа, регулировки их зацепления, переменных значений при прохождении контактов и износа токосъемников. При этом скользящий по поверхности контакт является малонадежным элементом, особенно при пересечении узких, перпендикулярно направленных контактов, а инерционность срабаты- вания реле очень велика, особенно если учесть узкую контактную погосу и начальное индуктивное сопротивление катушки реле постоянного тока. Целью изобретения является повы-, шение точности определений реологических свойств мясомолочных продуктов. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения реологических свойств мясомолочных продуктов, содержащем привод в виде шкива с .грузами, ротор, коаксиально расположенный в цилиндре с исследуемой средой и с закрепленными на его верхнем конце указателем числа оборотов, измерительную схему, содержащую регистратор времени, счетчик оборотов, электромагнитное реле, кнопку, выпрямитель, источник питания, измерительная схема дополнительно снабжена понижающим трансформатором, бесконтактным электронным датчиком, двумя электромагнитными реле и соленоидом с тормозным штоком, причем параллельно трансформатору, подключенному к источнику питания, через нормально открытый контакт первого реле подключен регистратор времени, а к выходу выпрямителя через нормально закрытый контакт счетчика оборотов подключен бесконтактный электронный датчик, к выходу которого через нормально закрытый контакт первого реле подключено второе электромагнитное реле, а через нормально открытый контакт первого реле подключен счетчик оборотов, кроме того, параллельно бесконтактному датчику через нормально открытый контакт второго реле и кнопку подключено третье электромагнитное реле, через нормально открытый контакт которого и через нормально за1 6 ной индукции системы, генерирующей электромагнитные колебания. При прерывании взаимной индукции на выходе бесконтактного датчика возникает электрический сигнал, равный питающему напряжению. К выходу бесконтактного датчика КВД подключена лампа Л, сигнализирующая, о том, что в зазор бесконтактного датчика введен прерывающий инициатор. Параллельно ей через Н3 контакт реле 1Р подается питание на катушку реле 2Р, одновременно через НО контакт того же реле 1Р подключен вход в программно-задающее счетное устройство. Параллельно бесконтактному датчику КВД к цепи постоянного тока напряжением 24 В через HO контакт реле 2Р„, через кнопку К подключена катушка реле 3Р. Параллельно катушке 3Р подключена лампа Л4, сигнализирующая о том, что схема включена. Параллельно цепи НО контакта реле 2Р - кнопка К подключен HO контакт реле 3Р Параллельно этой же цепи питания через Н3 контакт реле 2Р„ и HO контакт реле 3Р включена катушка реле 3Р,подключен HO контакт реле 1Р, а параллельно реле 1Р включена катушка соленоида ЭС. Устройство работает следующим образом. Приводом устройства является установленный на оси 1 с ротором 6 шкив 2, соединенный через рабочую нить 3 и отводной блок 4 с грузом 5, При вращении ротора 6 закрепленный на его оси инициатор 7 входит в зазор бесконтактного электронного датчика 8. Это его исходное положение. Настраиваем вискозиметр: при введении инициатора сигнал с бесконтактного датчика поступает одновременно на параллельно включенную сигнальную лампу Л и через НЗ контакт реле 1Р на катушку реле 2Р и через HO контакт реле 1Р> на вход программно-задающего счетного .устройства 9 и блок 10 сигнальных ламп. Схема подготовлена к работе. Нажатием кнопки 11 пуска включаем питание катушки реле 3Р и параллельно ей включенную лампу Л . Н0 контактами реле 3Р ставится на самоблокировку (самопитание) Сигнал лампы Л свидетельствует о том, что 4 схема готова к работе. При включении привода электрический соленоид 12 отводит тормозс 91882 крытый контакт второго реле подключена катушка первого реле, .параллельно которой включен соленоид, а нормально открытый контакт первого реле подключен параллельно соединенным между собой нормально закрытому контакту второго реле и нормально открытому контакту третьего реле, при этом счетчик оборотов выполнен в виде программно-задающего счетного 1о устройства, а нормально открытый контакт третьего реле подключен параллельно бесконтактному датчику. На фиг.1 показано устройство, общий вид; на фиг.2 - принципиаль- ls ная схема работы устройства, Устройство для исследования реологических свойств мясомолочных продуктов состоит из приводного устройства, включающего в себя ось 1, на ро которой установлен приводной шкив 2, соединенный через рабочую нить 3 и. обводной блок 4 с грузом 5. На оси закреплен вращающийся ротор 6 и инициатор 7, который входит в зазор 2s бесконтактного датчика 8. Устройство снабжено программно-задающим счетным устройством 9, блоком 10 сигнальнь1х ламп, кнопкой 11 пуска. Для установления требуемого количества оборотов зо оно снабжено электрическим соленои. дом 12, тормозным штоком 13 и регистратором времени - электронным милисекундомером 14, обеспечиваюцим стабильный пуск, остановку с фйксацией времени в автоматическом режиме. В сеть напряжением 220 В (фиг,2} включают через предохранитель Пр понижающий трансформатор ТР, с которого через диоды выпрямителя вы- 4о ходит напряжение питания схемы на" пряжением в 24 В постоянного тока. Параллельно трансформатору TP. через нормально открытый (HO) контакт реле 1Р подключен регистратор времени DlSi 4 К выпрямителю (источнику постоянного тока) параллельно через HO контакт, НОСг програмно-задающего устройства Cr подключена сигнальная лампа Л,„ показывающая окончание заданного цикла измерения программным устройствам и через. НЗ контакт НЗС программнозадающего счетного устройства " лампа Л, сигнализирующая о готовности про" граммно-задающего счетного устройства Cr к работе. Параллельно цепи лампй Лу включен бесконтактный электронный датчик, работающий на принципе прерывания металлическим предметом вэаим" Формула изобретения Устройство для определения реологических свойств мясомолочных продуктов, содержащее привод, ротор, расположенный в емкости с исследуемой средой, и измерительную схему, включающую регистратор времени, счетчик оборотов, электромагнитное реле, кнопку, выпрямитель, источник питания, о т л и ч а ю щ е е, с я тем, что, с целью повышения точности определения реологических характеристик, измерительная схема устройства дополнительно снабжена понижающим трансформатором, бесконтактным.электронным датчиком, двумя электромагнитными реле и соленоидом с тормозным штоком, причем параллельно трансформатору, подключенному к источнику питания, через нормально открытый контакт первого реле подключен регистратор времени, а к выходу выпрямителя через нормально закрытый контакт счетчика оборотов подключен бесконтактный электронный датчик, к выходу которого через нормально закрытый контакт первого реле подключено второе электромагнитное реле, а через нормально открытый контакт первого реле подключен счетчик оборотов, кроме того, параллельно бесконтактному датчику через нормально открытый контакт второго реле и кнопку подключено третье электромагнитное реле, .через нормаль7 9188 ной шток 13, освобождая ось с рото1 ром, который начинает вращение. Укрепленный на его оси инициатор выходит иэ зазора бесконтактного датчика, при этом отключается лампа Л, 5 питание катушки реле 2Р и своим НЗ контактом 2Р и HO контактом ЗРИ включается питание катушки реле 1Р. Одновременно HO контактом 1Р ставится на самоблокировку. 10 В этот же момент через НО контакт реле 1Р1 цепи питания напряжением 220 В регистратор 14 времени начинает отсчет. При каждом выходе инициатора 7 из зазора бесконтактного датчика 8 в точно фиксированный момент на вход программно-задающего счетного устройства 9 поступает импульс тока, соответствующий одному обороту рото- 20 ра вискозиметра. По окончании считы. вания заданного числа оборотов.(соответственно., поступивших импульсов) последний импульс, поступивший в программно-задающее счетное устрой- 25 ство, прерывает цепь питания постоянным током самого бесконтактного датчика КВД и всех параллельно включенных ему элементов (Л Л ЛА1Р, 2Р, 3P) и питание самого программно-за- зо дающего считывающего устройства. В этот же момент через НО контакт 1Р отключается питание регистрато1 ра времени, а лампа Л сигнализирует об окончании цикла измерения. Переключением контактов НЗ и Н0 програм- . мно-задающего устройства схему переводят в исходное положение, о чем сигнализирует лампа Л . В предложенном устройстве схема бесконтактного метода регистрации времени протекания процесса по заданному числу (допускается дробное число) оборотов имеет те преимущества, что инициатор устанавливается 45 непосредственно на оси с ротором и позволяет регистрировать время только самого процесса, исключая дополнительные посторонние погрешности.. Применение бесконтактного датчика, о выдающего сигнал-импульс в момент выхода инициатора из зазора датчика, также исключает какие-либо помехи от внешних воздействий на вращение ротора, Кроме того, устройство удобно для проведения большого количества.опытов, так как работа экспериментатора сводится только к пуску привода врез кнопку включения. Начало и конец отсчета происходит автоматически с одновременной остановкой вращающегося ротора с помощью тормозного штока электрического соленоида. Предложенное устройство позволяет повысить точность определения реологических характеристик мясомолочных продуктов за счет автоматической электронной схемы, исключения субьективного фактора, вносимого э кспериментатором, исключения механического трения и строгой фиксации начала и окончания отсчета, а также гарантирует стабил ьност ь результатов измерений по времени с точностью до 0,01 с. Схема расширяет диапазоны измерения градиента скорости и позволяет определять эффективную вязкость мясомолочных продуктов при 9=0,542м/с,, т.е. при 4 = 180+800 с " и выше ° Она проста и компактна. 9 91882 но открытый контакт которого и через нормально закрытый контакт второго реле подключена катушка первого реле, параллельно которой включен соленоид, а нормально открытый контакт. первого реле подключен параллельно соедИненным между собой нормально закрытому контакту второго реле и нормально открытому контакту третьего реле, при этом счетчик оборотов выполнен . о в. виде программно-задающего счетного 10 устройства, а нормально открытый кон" такт третьего реле подключен параллельно бесконтактному датчику. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР И 549714, кл. G 01 и 11/14, 1976. 2. Авторское свидетельство СССР И 693156, кл. G 01 N 11./14; 1977 (прототип). 918821 Составитель В.Алексеев Редактор Т.Кугрышева Техред М. Надь Корректор Г.Огар За аз 2127/25 Тираж 883 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий l l3035 Москва, M-35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä; ул.Проектная, 4
