Капиллярный вискозиметр для определения реологических характеристик пищевых масс в потоке

(51) 5 С О 1 И 11/Оз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ-25 Бюл. В 14кий политехническии М. Аз Климо оров,и В.П88.8)А.,Мачия пищищевая в хин С.А, Ин-,нах материалов.ромьпцленность,йаСзшезяипяхех СосСйехС.6,76,912,ЧазКоз ахЬеове е" 198 В 11 а 4. ожении, ерименна фиг.3 кой спийних положении золотника.Капиллярный вискозделения реологическихпищевых масс в потокепуса 1, внутри которолотник 2, имеющий возтельно-поступательногпо двум спиральным надна его поверхности, вьвиде отрезков двухзахов которых находятся ос иматр для опре характеристик СОСтонт Иэ КО го находится эоможность вращао перемещения равляющим 3 цтолненным в дной резьбы,и 4, закреплен(21) 4450754/31(56) Мачихин Ю,женерная реологМ.: Легкая и п1981, с. 35-36,ЕсЫга 1.С -шй с 1 еп ХарПА. "КщтзйзйоНЗе 1200-1203,Изобретение относится к технике измерения реологических характеристик пищевых масс в технологическом потоке и может быть использовано в автоматизированных линиях производства пищевых продуктов..Делью изобретения является расширение диапазона исследуемых масс, повышение точности измерений их реологических характеристик, сокращение времени измерений.На фиг.1 изображен вискозиметр в положении заполнения камеры золотника исследуемой массой и начальный момент прочистки капилляра, вертикальный разрез; на фиг.2 - то же, с(54) КАПИЛЛЯРНЫЙ ВИСКОЗИМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ПИЩЕВЫХ МАСС В ПОТОКЕ(57) Изобретение относится к технике измерения реологических характеристик пищевых масс в технологическом потоке и может быть использовано в автоматизированных линиях, Цель изобретения " расширение диапазона, повышение точности измерений реологических характеристик и сокращение времени измерений, Имеется золотник с двумя отверстиями, одно из которых .предназначено для исследуемой массы, а в другом установлена спица для прочистки капилляра. Заполнение камеры исследуемой массой и прочистку капилляра Осуществляют одновременно, что повышает точность измерений исокращает время цикла измерений.зеп, ф-лы, 4 иле установкой золотника в по соответствующем началу зкс та, горизонтальный разрез; зацепление плунжера с голо е цы, на фиг,4 - фиксатор крные в корпусе 1, капилляра 5, механизма 6 вращательно- поступательного перемещения золотника 2 и механизма 7 возвратно-поступательного переме 5 щения плунжера,В золотнике 2 выполнены два сквозных взаимно перпендикулярных отверстия Ь и 9, оси которых отстоят на величину хода перемещения золотника 2 при повороте его на 90 О относительно корпуса 1 отверстие камеры 8, являющееся камерой для исследуемой массы, и отверстие 9, в котором находится спица 10 для прочист ки капилляра 5 установленная во вкладыше 11 с запрессованными осями 12, которые скользят в продольных проточках спицы и не позволяют ей вращаться вокруг собственной оси. В головке спицы 10 выполнен сквозной фигурный паз 13. Спица 10 установлена таким образом, что направление фигурного паза 13 совпадает с направлением спиральной канавки 14 на прилегающей к отверстию 9 поверхности золотника 2, угол подъема которой равен углу подъема спиральных направляющих 3. Крайние положения золотника 2 ограничиваются длиной спиральных30 направляющих 3 и фиксируются подпружиненным шариком 15.В корпусе 1 выполнены четыре отверстия 16-19, которые совпадают сотверстиями камеры 8 и 9 золотника2 в его крайних положениях, Так, в,одном положении золотника 2 отверстие.камеры 8 для исследуемой массы совпадает с отверстиями 16 и 17 в корпусе 1 (фиг.2), а в другом положении 40золотника 2 - с отверстиями 16 и 17,отверстие 9 совпадает со спицей,а отверстие камеры 8 для исследуемой массы - с отверстиями 18 и 19 в корпусе 1(фиг.1), Отверстия 16 и 18 имеютрезьбу и предназначены для установкикапилляра 5 и присоединения переходника для подачи исследуемой массысоответственно, Отверстие .19 выполнено в виде узкого канала для устранения.воздушной пробки и лучшего заполнения камеры 8 массой. В отверстии17 по скользящей посадке установленнлунжер 20,Механизм 6 вращательно-поступа 55тельного перемещения золотника 2состоит из электродвигателя 21 свстроенным редуктором и муфты 22,соединяющей золотник 2 с электродвигателем 21, На поверхности корпусаэлектродвигателя 21 нарезаны продольные пазы 23, в которых находятся неподвижные направляющие 24, закрепленные в корпусе 1, Механизм 7 возвратно-поступательного перемещения плунжера 20 состоит из гильзы 25, внутри которой закреплен электромеханический привод 26, обеспечивающийвозможность возвратно-поступательного перемещения толкателя 27. Прямое(рабочее) перемещение плунжера 20осуществляется толкателем 27 черезупругую мембрану 28, а обратное - спомощью оси 29, соединяющей плунжер20 с толкателем 27. На мембране 28закреплены датчики 30 давления тензометрического типа. Датчик 31 скорости фотоэлектрического типа установлен на валу электромеханическогопривода 26. На торце плунжера 20 имеется шип 32 Устройство работает следующимобразом,Перед началом эксперимента золотник 2 с помощью механизма 6 устанавливается в положение, соответствующеезагрузке исследуемой массы в камерувискозиметра (фиг.1) . Масса под воздействием избыточного давления в шнековом канале пресса 33 заполняеткамеру 8Затем опять включается электродвигатель 21 механизма вращательно-поступательного перемещения золотника 2 и последний устанавливаетсяв положение, при котором загрузочноеотверстие в корпусе 1 перекрыто, акамера 8, заполненная массой, находится напротив плунжера 20 и капилляра 5, причем плунжер 20 расположентаким образом, что его шип 32 не входит в отверстие камеры 8, Включает-.ся электромеханический привод 2 Ьмеханизма возвратно-поступательногоперемещения плунжера 20, при этомтолкатель 27 воздействует на мембра,ну 28, а через нее на плунжер 20,перемещая его в отверстие камеры 8.В исследуемой массе повышается давление и она начинает течь через капилляр 5, имеющий определенный диаметр и длину, Избыточное давление вмассеи скорость течения (расход)фиксируются путем измерения сигналовс тензометрических датчиков 30 намембране 28 и датчика 31 скорости навалу электропривода 26 механизма 7возвратно-поступательного перемещения155 плунжера 20 соответственно. Для построения кривой течения неньютоновских масс предусмотрена возможность изменения скорости движения плунжера 20 как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. При подходе плунжера 20 в крайнее положение, соответствующее полному выходу массы иэ камеры 8, электропривод 26 реверсируется и плунжер 20 посредством захвата концевиком толкателя 27 оси 29 возвращается в исходное положение. Затем включается электродвигатель 21 механизма вращательно-поступательного перемещения золотника 2, Золотник 2 поворачивается на угол 45 д с поступательным перемещением вдоль оси и останавливается. При этом спиральная канавка 14 на поверхности золотника 2 у отверстия 9 со спицей 10 располагается перед шипом 32 плунжера 20Включается электропривод 26 и плунжер 20 перемещается на расстояние, равное высоте шипа 32, при этом шип 32 заходит в канавку 14, Снова, включается двигатель механизма Ь вращательно-поступательного перемещения золотника 2 и шип 32 плунжера 20 оказывается в фигурном пазе 13 головки спицы 10, Включается электро. привод 26 и плунжер 20, толкая спицу 10, вводит ее в капилляр 5 и прочищает его от оставшейся массы. Затем после реверса электропривода 26 плунжер 20, шип 32 которого находится в пазе спицы 10, выдвигает ее из капилляра 5 в исходное положение, В этом положении золотника 2. отверстие камеры 8 для исследуемой массы совпадает с загрузочным отверстием 18 корпуса 1 и загружается новой порцией массы. Включается электродвигатель механизма 6 вращательно-поступательного перемещения золотника 2, Золотник 2 поворачивается в обратном направлении, при этом шип 32 плунжера 20 выходит из паза 13 головки спицы 10 и во время остановки двигателя механизма 6 выходит из канавки 14 на поверхности золотника. Снова включается двигатель механизма Ь и золотник 2 устанавливается в положение, при котором камера 8, заполненная массой, располагается напротив плунжера 20 и капилляра 5.Эксперимент повторяется в той же последовательности. Нагнетание исследуемой массы поддействием рабочего давления в пере 7482 6 51015 20 1, Капиллярный вискозиметр дляопределения реологических характеристик пищевых масс в потоке, содержащийкорпус с капилляром, нагнетательмассы, датчики давления, о т л ич а ю щ и й с я тем, что; с целью расширения диапазона исследуемых масс и повышения точности измерения их реологических характеристик и сокращения времени измерений, дополнительно содержит установленный коаксиально с корпусом с возможностью вращательно-поступательного перемещения золотник с двумя диаметральными сквозными отверстиями со скрещенными под прямым углом осями на расстоянии, равном поступательному перемещению золотника по двум спиральным направляющим на его поверхности при повороте его на 90 относительно неподвижного корпуса, одно из отверстий золотника является камерой для исследуемой .массы, в другом установлена спица для прочистки капилляра с диаметром, равным внутреннему диаметру капилляра, причем в го-ловке спицы выполнен сквозной фигурный паз, а на поверхности эолотни ка - спиральная канавка, прилегающая к отверстию со спицей с углом подъема, равным углу подъема спиральных направляющих на поверхности золотника, в корпусе размещены две пары отверстий таким образом, что в одном из отверстий первой пары, соосной и равной по диаметру камере для иссле дуемой массы, с внешней стороны корпуса закреплен капилляр, а в дру 25 30 35 40 45 50 55 рабатывающей машине в камеру вискозиметра и далее плунжером в каналкапилляра с давлением, возрастающимот минимальных значений до максимально возможных, в данном реальном процессе позволяет повысить точность измерения реологических характеристикза счет незначительного измененияструктуры и свойств массы до ее входав капилляр, расширить диапазон исследуемых масс, осуществить измерение реологических характеристик, высоковязких пищевых масс в потоке,Возможность механизации процесса прочистки капилляра позволяет улучшитьэксплуатационные характеристики прибора.и сократить время цикла измерений. формула изобретениягом установлен по скользящей посадкеплунжер нагнетателя, на торце которого выполнен фигурный шип, профилькоторого совпадает с профилем пазав головке спицы, ось второй пары отверстий проходит в одной плоскостис осью отверстия в золотнике со спицей и симметрично к ней относительно оси отверстия для исследуемоймассы, причем одно из отверстий является загрузочным и предназначено для присоединения переходника для приема массы, а другое выполнено в виде узкого канала.2; Вискозиметр по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что спица в отверстии золотника установлена во вкладыше с запрессованными осями, свободные концы которых установлены 1 в продольных проточках спицы.1557482 Фиг 3 Составитель В. Вощанкинча Техред М.ходанич Корректор актор вцова 6 ий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 роизводствен изда Заказ 714 Тир ВНИИПИ Государственного 113035, мите сква Подписное по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССЖ, Раушская наб., д. 4/5