Устройство для определения содержания жира в молоке

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 1(511 6,01 М 33 04 вс,ЕНИЯ ВТОРСНОМЪГ Св на те ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬТИЙ ИСАНИЕ ИЭОБР(71) Кубанский ордена ТрудовогоКрасного Знамени сельскохозяйственный институт и Конструкторское проектно-технологическое бюро Всероссийского научно-исследовательскогоинститута племенного дела(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ:ОДЕРЖАНИЯ ЖИРА В МОЛОКЕ, содержащееисточник излучения, кювету .с исследуемой пробой молока, с размецгеннымис обеих сторон последней датчикамирассеянных лучей, подключенными квходу дифференциального усилителя,блок питания, связанный с генератором, и блок формирования сигналов,оснащенный регистратором, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно оснащено последовательно расположенными конденсатором и диафрагмой, терморегулятором, связанным с подогревателем, двумя металлическими пластинами, выполненными с возможностью образования между их внутренними сторонами зазора для размецения в последнем кюветы с исследуемой пробой продукта, причем в одну из металлических пластин встроены источник излучения, конденсатор и диафрагма, контактирующая с кюветой, на внутренней стороне металлических пластин смонтированы датчики рассеянных лучей, на внешней стороне - терморегу-. лятор и подогреватель, при этом ге- Я нератор посредством модулятора связан с источником излучения и через дополнительный дифференциальный усилитель с Скоком формирования сиглов, а блок питания подключен крморегулятору.Изобретение относится к молочной промышленности, в частности к устройствам для определения содержания жира в молоке, которые могут быть использованы в сельском хозяйстве, на предприятиях молочной промышлен ности и в НИИ.Известно устройство для определения содержания жира в молоке, содержащее источник света, кювету с пробой, фотоприемник, линзу с зер кальной поверхностью и отверстием, подвижную диафрагму с поглощающим экраном и отверстием для прерывания световых потоков.Применение одного фотоприемника 15 для прямопрошедших и рассеянных лучей усложняет конструкцию, так как требует применение дополнительных элементов для фокусировки и прерывания прямопрошедшего или рассеянного потока и синхронно запоминая принятых сигналов, что снижает надежность конструкции в целом, Кроме того, не имеет преимуществ перед известными устройствами с двумя Фотоприемниками.При применении раздельных Фотоприемников для прямопрошедших и рассеянных лучей они находятся в одной камере на незначительном расстоянии друг от друга, поэтому разница между их температурами маловероятна. Существенное значение имеет общее изменение температуры в камере, что имеет место на практике. В этом случае применение двух Фотоприемников 35 имеет преимущество перед устройством с одним фотоприемником.Интенсивность рассеянных лучей с увеличением концентрации жира воз растает, а прямопрошедших убывает. Поэтому, например, при уменьшении температуры Фотоприемников, интенсивность рассеянных лучей будет соответствовать мньшему значению со держания жира, а прямопрошедших большему, поскольку концентрация жира определится по разности сигналов Фотоприемников, это в определенной степени компенсирует погрешость.Так, при изменении температуры в случае применения одного Фотоприемника это приводит к дополнительной погрешности 0,5 жира, в случае же применения двух Фотоприемников эта погрешность не превышает 0,05%. Однако и эта погрешность является недопустимой, что требует комплексной температурной стабилизации эле ментов устройства.Значительно снизить влияние температуры на раба"у элементов устройства позволяет прямая модуляция источника излучения. В этом случае источник излучения, фотоприемники и усилительные устройстваработают на переменном Токе, чтозначительно снижает влияние температурного дрейфа на выходное напряжение.Известно также устройство для определения содержания жира в молоке,содержащее источник излучения, кюве-ту с исследуемой пробой молока, сразмеценными с обеих сторон последней датчиками рассеянных лучей,подключенными к входу дифференциального усилителя, блок питания, связанный с генератором и блок формирова"ния сигналов, оснащенный регистратором.Однако данное устройствб такжене позволяет с достаточной точностьюопределять содержание жира в молоке,Цель изобретения - повышение точности,Поставленная цель достигается тем,что устройство для определения содержания жира в молоке, содержащееисточник излучения, кювету с исследуемой пробой молока, с размещеннымис обеих сторон последней датчикамИрассеянных лучей, подключенными квходу дифференциального усилителя,блок питания, связанный с генератором, и блок формирования сигналов,оснащенный регистратором, оснащенопоследовательно расположенными конденсатором и диафрагмой, терморегулятором, связанным с подогревателем,двумя металлическими пластинами, выполненными с возможностью образования между их внутренними сторонамизазора для размещения в последнемкюветы с исследуемой пробой продук-,та, причем в одну из металлическихпластин встроены источник излучения,конденсатор и диафрагма, контактирующая с кюветой, на внутренней стороне металлических пластин смонтированы датчики рассеянных лучей, навнешней стороне - терморегулятор иподогреватель, при этом генераторпосредством модулятора связан с источником излучения и через дополнительный дифференциальный усилительс блоком формирования сигналов, аблок питания подключен к терморегулятору.На чертеже схематично изображеноустройство для определения содержания жира в молоке.Устройство для определения содержания жира в молоке содержит кювету 1 с исследуемой пробой молока,верхнюю 2 и нижнюю 3 металлическиепластины, совмеценные своей горизонтальной частью с внутренней полостью кюветы 1. На внешней поверхности верхней пластины 2 расположентерморегулятор 4, а на внешней поверхности нижней пластины 3 распо1064195 Составитель НАрцыбашеваТехред А.Бабинец Корректор М, Шароши Редактор М, Янович Заказ 10514/45 Тираж 873 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ложен подогреватель 5, В зазоре между пластинами 2 и 3 и поверхностью кюветы 1 расположены датчики б и 7 рассеянных лучей, За датчиком б над кюветой 1 в полости пластины 2 расположен источник 8 излучения с конденсатором 9 и диафрагмой 10, Сигналы с датчиков б и 7 подаются на входы. дифференциального усилителя 11. Выход дифференциального усилителя 11 подключен к одному из входов второ го дифференциального усилителя 12. При этом на второй вход дифференциального усилителя 12 подается напряжение с модулятора 13, питающее источник 8 излучения. 15Модулятор 13 запитан от генератора 14Измерение содержания жира в молоке, соответствующего выходному напряжению второго дифференциального усилителя 12, осуществляется изме-. 2 О рительным блоком 15.Питание устройства осуществляется от блока 16 питания.Устройство работает следующим об-. разом. 25Проба молокапроходит в зазоре 0,2 мм между двумя металлическими пластинами 2 и 3, нагретыми до 40 С подогревателем 5 с терморегулятором 4. Осуществляется быстрый нагрев пробы молока в тонком слое до 40 ОС. Подогретая проба молока проходит через измерительную кювету 1. Переменное напряжение генератора 14 (10 кГц) усиливается модулятором 13 и подается на источник 8 излучения арсенидогаллиевый световод с длиной волны излучения 0,95 мкм. Инфракрасные лучи через конденсатор 9 и диафрагму 1.0 плоскопараллельным потоком направляются на кювету 1 с иссле-"О дуемой пробой молока, где рассеиваются в соответствии с концентрацией жира в молоке, рассеянные лучи при-., нимаются датчиками б и 7 и подаются на входы дифференциального усилителя 11. Разностный сигнал для компенсации возможных колебаний амплитуды модулирующего напряжения срав- . нивается с модулирующим напряжением во втором дифференциальном усилителе 12, Выходной сигнал измеряется блоком 15 и регистрируется цифровым индикатором, установленным в этом блоке.Металлические пластины выполнены из алюминия. Подогреватель типа ЭО,4 мощностью 25 Вт на напряжение 27 В. Терморегулятор типа РТна температуру 40 С. В качестве дифоференциальных усилителей применены операционные усилители К 284 УД 1. В других блоках можно испольэовать микросхемы серий К 153, К 155, К 544 и др.В качестве источника излучения применен арсенидогаллиевый светодиод АЛ 107 Б, длина волны излучения 0,95 мкм, мощность излучения 10 мВтПриемники излучения - кремниевые плос.сне фотодиоды ФКДП.Применение комплексной термостабилизации пробы молока, источника и датчиков излучения позволят добиться высокой точности определения содержания жира в молоке без дополнительных коррекций в различных природно-климатических условиях. Устранение зависимости погрешности измерения от параметров окружающей среды позволяет пользоваться приборами, разработанными на основе предлагаемого устройства во внелабараторных условиях, непосредственно на фермах колхозов и совхозов в различных природно-климатических зонах в любое время года.