Устройство для определения реологических характеристик газосодержащих пищевых масс

,фЬЕЬ.с".с:,Л НИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вого ский и и СССР946.ССР1962,онные(54) У РЕОЛОГ ДЕР (57) И промыв ройствких ха ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский ордена ТрудКрасного Знамени технологичститут пищевой промышленнос(56) Авторское свидетельствФ 86861 кл. С 01 И 11/04,Авторское свидетельствоР 163787, кл. С 01 И 1/1 О,Белкин И.М. и др. Ротациприборы, М., 1968, с, 266. ТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОСО ЖАЩИХ ПИЩЕВЫХ МАССобретение относится к пищевленности, в частности к устм для определения реологиче актеристик пищевых продукта и может быть использовано для исследования жидких опар, заквасок, кремов, сливок и др. Цель иэобретения -повышение точности измерений, которая достигается введением новых элементов. Устройство содержит ротационный вискозиметр, установленный вгерметичном термостатируемом корпусе, систему регистрации, системугазонасьпцения связанную с камеройподачи газа в герметичный корпус, которая расположена в нижней части герметичного корпуса. Система газонасыщения выполнена в виде двух раздельных герметичных полостей, связанныхс герметичным корпусом регулировочными элементами, кинематически соединенными между собой шарнирно-рычажным механизмом в виде коромьйла, укрепленного в ползуне, камера подачигаза снабжена перфорированным инжек"тором газа, одна из полостей соединена с источником избыточного давления, а другая - с атмосферой. 1 ил.Изобретение относится к контрольно-измеритегьной технике и может бытьиспользовано в пищевой промьппленности для определения реологическиххарактеристик различных пищевых газосодержащих масс,Цель изобретения - повышенИе точности измерений реологических характеристик газосодержащих пищевых масспри дозированном насьпцении их газомпод избыточным давлением,На чертеже изображена схема устройства для определения реологических характеристик газосодержащихпищевых масс, .Устройство включает герметичныйкорпус 1, в котором смонтирован ротационный вискозиметр.Вискозиметр состоит из рабочего органа 2 иузлаего нагружения и регистрации поворо-,та, который содержит измерительный3 и силовой 4 сельсины, шкив 5, груз6, перфорированный диск 7, источник8 света и фотбдиод 9, Для поддержания требуемой температуры испытуемой массы вискозиметр оснащен термостатирующей рубашкой 10. Для газонасыщения испытуемой массы устройство снабжено системой насьшения,включающей раздельные герметичныеполости 11 и 12, регулировочныегайки 13 и 14, подпружиненные клапаны 15 и 16, кинематически связанныемежду собой шарнирно-рычажным механизмом, состоящим иэ коромысла 17,ползуна 18 и винтовой передачи 1920, а также, камеры 21 для подачи газа в корпус устройства, в которойсмонтирован перфорированный инжектор 22 и датчик 23 давления. Избыточное давление в корпусе регистрируется датчиком 24 давления. Загрузка и выгрузка испытуемой массы осуществляется посредством крана 25.Устройство работает следующимобразом.Полость 12 подключают посредствомредуктора к баллону со сжатым газом. Клапаны 15 и 16 с помощью регулировочных гаек 13 и 14 настраиваютна заданное избыточное давление,которое контролируют датчиком 24давления. При этом коромысло 17 находится в равновесном положении, Затем рассчитывают дозу газа, необходимую для достижения требуемогогазосодержания испытуемой массы призаданном избыточном давлении. Например, при испытании пшеничной 15 20 25 ЭО 35 4 О 45 5 О 55 опары с Н = 70 кг/кг, р = 990 кг/м и г. = 29 С требуется обеспечить гидравлическое подобие условий деформации ее с большим газосодержанием при р, = 850 кг/м и избыточном давлении Р =: 1 10 Па, Объем газовой фазы, необходимый для насьпцения опары, равен(Р, - р)иа/ =:-12 10 м = 12 см РР где ш - масса опары (для предлагаемого устройства = 0,07,кг).Определив таким образом объем газа, подаваемый в корпус устройства, и давление насьпцения, устанавливают продолжительность насьпцения и положение выходного звена 19 по результатам предварительной градуировки устройства, Затем подают тепло- носитель в термостатирующую рубашку 10, производят загрузку испытуемой массы в корпус посредством крана 25 и подают гаэ в полость 12 и, следовательно в камеру 21, фиксируя давление насыщения в полости 21 датчиком 23 давления и продолжительность насьшения, корректируют положение ползуна 18 вращением винта 20. При этом коромысло 17 поворачивается вокруг шарнира ползуна. 18 по ходу часовой стрелки, перемещая клапан 16 и вызывая тем самым уменьение количества газа, отводимого в атмосферу через полость 11Одновременно происходит перемещение клапана 15, увеличивая подачу газа в полость 12, камеру 21 и перфорированный инжектор 22. По достижении заданного газосодержания массы устанавливают вращением винта 20 выходное звено 19 и, следовательно, ползун 18 в исходное положение, обеспечивающее равновесное положение коромысла 17. При этом в корпусе 1 устанавливается избыточное давление, создаваемое подачей газа в корпус устройства и компенсирующее частичную дегаэацию испытуемой массы вследствие сдвиговых деформаций при проведении измерений, Постоянство величины избыточ- ного давления особенно важно при испытании сжимаемых масс, так как при переменном давлении имеет место их реонестабильность.Для определения реологических характеристик испытуемой массы производят нагружение шкива 5 силой тяжести груза б, постепенно увели(4) 3 1241 чивая массу груза и измеряя для каждого ее значения частоту вращения рабочего органа регистрацией угла поворота диска 7 с помощью источника 8 света и фотодиода 9. Затем прекращают подачу теплоносителя в темперирующую рубашку 10 и выгружают испытуемую массу через кран 25,В случае, когда требуется обеспечить подобие деформации массы при реонестабильном процессе, например при ее транспортировании, характеризуемом непостоянством избыточного давления и газосодержания массы по длине трубопровода, испытания проводят следующим образом.Клапаны 15 и 16 с помощью регулировочных гаек 13 и 14 устанавливают в положение, обеспечивающее заданныйнапор на начальном участке трубопровода, Затем осуществляют загрузку испытуемой массы в корпус устройства и производят ее термостатирование по дачей теплоносителя в темперирующую рубашку 10, Измеряя частоту враще ния рабочего органа по указанной методике, регулируют избыточное давление в корпусе устройства и давление насыщения во времени по заданному закону с помощью гаек 13 и 14.Методика обработки экспериментальных данных основана на расчете консистентных переменных 4 к И С- (с ), (2)1-( )где ш - масса груза с учетом трения в подшипниках рабочегооргана, кг;я, - ускорение свободного падения тела (9,8 м/сь);К - радиус шкива, м,45К - радиус рабочего органа, м;Ь - приведенная глубина погружения рабочего органа в испытуемую массу, м;И - частота вращения рабочего ор.гана, об/с;50С - коэффициент, учитывающий степень неньютоновского течениямассы,К, - внутренний радиус корпуса,м.Затем определяют эффективную вяз 55 кость испытуемой массы: 1034Методами корреляционно-регрессионного анализа экспериментальных данных получают на ЭВМ реограмму испытуемой массы в виде- а + а,И+ ай (с"), (5) где а, - технологический коэффициент,зависящий от качества сырья(муки, влажности, температуры, кислотности, газосодержания и других параметровмассы,аа- статистические коэффициенты.В случае реонестабильного процесса рассчитывают мгновенную вязкость по уравнению (4) как функцию времени, а в уравнение (5) добавляют член, учитывающий продолжительность транспортирования- а + а О + аР+ а 7+ а Г,(6) где 7 - продолжительность транспортирования, с.Полученные величины вязкости используют для экспрессной оценки технологического качества массы, реограмма необходима для рационального расчета машин и аппаратов,Использование предагаемого устройства при проектировании транспортирующих, дозирующих и других систем (по сравнению с прототипом) поэволяет повысить точность определения реологических характеристик газосодержащих пищевых масс (погрешностьизмерений на предлагаемом устройствене превышает 1,07) в широком диапазоне их изменения при сравнительнопростой конструкции устройства и малой трудоемкости обработки результатов экспериментов. Формула из обретения Устройство для определения реологических характеристик газосодержащих пищевых масс, содержащее чувствительный элемент, установленный в герметичном термостатируемом корпусе, систему его нагружения и регистрации реологических характеристик, систему газонасыщения исследуемой массы и механизм отбора проб, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности исследований, нижняя часть герметичного корпуса снабжена камерой подачи газа, система газонасыщения выполнена в виде двух241103 Ькамера подачи газа снабжена перфорированным инжектором газа, полостьсистемы газонасьпцения, связанная скамерой подачи газа, соединена с источником избыточного давления, а вторая полость - с атмосферой. 3 1 раздельных герметичных полостей, связанных с герметичным корпусом регулировочными элементами, кинематически соединенными между собой шарнирно-рычажным механизмом в виде коромысла, установленного в ползуне,Составитель В. АгафоцоТехред М. Моргентал Редактор М, Келе Тираж 778твенного комитета СССбретений и открытий;/5 городул. Проектная, 4 изводственно-полиграфическое предприятие,480/37 ВНИИПИ Государ по делам и 113035, Москва, орректор М, Максимишине