Устройство для измерения плотности пульпы в резервуаре

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 260879 (21) 2819502/28-13 53)М Кд э 6 01 й 9/26 сприсоединениемзаявки М -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 2301,83" 1 аб Киевский технологический институт пйщеэой промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ПУЛЬПЫ В РЕЗЕРВУАРЕФИзобретение относится к приборам для измерения и регулирования технологических параметров химических, гидрохимических, пищевых, например бродильных, производств и может найти применение при измерении плотности жидкостей в резервуарах.По основному авт. св. В 675346 известно устройство для измерения плотности .пульпы в резервуаре, состоящее из дифманометра, измеряющего перепад давления по высоте столба пульпы, сообщающегося с резервуаром при помощи разделительных сосу" дов, расположенных в местах отбора давления на резервуаре или вертикальном трубопроводе, на различной высоте, снабженных вялыми разделительными мембранами и соединительными (импульсными) трубками, заполненныьж рабочей жйдкостью. К дифманометру подсоединен, по дифтрансформаторной схеме, вторичный прибор, показывающий плотность пульпы.Устройство также снабжено сигналиэатором верхнего уровня в резервуаре и клапаном, установленным над минусоъой камерой дифманометра, и"управляемым реле, подключенным к выходу сигнализатора уровня 1 1. Однако использование известногьустройства в виноделии позволяет измерить только. плотность сусла, ноне позволяет. достаточно точно изме,рять концентрацию сахара.и спиртав нем в ходе брожения, т.е. в присутствии спирта.Целью изобретения является повышение точности измерения плотностисвежего, бродящего и спиртуемогосусла, а также концентрации в нем сахара и спирта в ходе брожения и спиртования без отбора проб из резервУПоставленная цель достигается тем,что устройство оснащено сумматором,индикатором концентрации сахара испирта и двумя датчиками, встроенны ми во вторичный показывающий приборпри этом вход оумматора подсоединенк датчикам, а выход - к индикатору.Ка Фиг. 1 изображена схема устрсй"ства; на Фиг. 2 - электрическая схема устройства; на Фиг. 3,- график за.- висимости приращения плотности отконцентрации.устройство включает резервуар 1,в котором выполнены приспособления2 и 3 для отбора перепада давления ЗО одинаковой высоты столбов контролиру 991262емой 4 и рабочей жидкости, В эти приспособления встроены разделительные вялые мембраны 5 и 6, соединенные с дифманометром 7 посредством импульсных трубок;8 и 9, заполненных эталонной жидггостью, плотность которой 5 равна минимальному значению плотности контролируемой жидкости, например воды.Над входом в минусовую камеру диф-, манометра установлен клапан 10, на пример соленоидный вентиль или электромагнитный клапан. На высоте максимального уровня в резервуаре установлен датчик 11 верхнего уровня автоматического сигнализатора 12 уровня. 15В установку, кроме того, входят блок 16, алгебраически суммирующий нормированные напряжения, снимаемые с датчиков 17 и 18, встроенных во вторичный показывающий прибор 15, а также высокоомный индикатор 19, например, цифрового типа, подсоединенный к выходу суммирующего блока 16, Датчик 18 напряжения, встроенный в прибор 15, связан с его измерительной частью, а датчик 17 с помощью ручной наводки винтом 20 фиксирует начальное значение плотности сусла в начале его брожения или спиртования.Суммирующий блок 16 состоит из ЗО трансформатора 22, низковольтные вторичные обмотки 23 и 24 которого питают через трехпозиционный, на четыре цепи, переключатель 21 г датчики 17 и 18, встроенные во вторичный 35 показывающий прибор 15, а также высокоомный вольтметр 19, например, цифрового типа, подсоединенный к.выходу суммирующего блока 16.Датчики 17 и 18 подсоединены к 4 О питающим их обмоткам трансФорматора через нормирующие резисторы 26 - 31.Трансформатор 22 снабжен также дополнительной обмоткой 25, питающей дополнительный датчик 33 постоянного 45 напряжения через нормирующий резистор 32Устройство работает следующим образом.После заполнения резервуара 1 свежим виноградным суслом до максимального уровня от датчика 12 уровня подается импульс, который вызывает срабатывание реле 13. Последнее при этом включает питание соленоида (исполнительного механизма), что приводит к открытию клапана 10. Реле 13 включает также сигнальные приспособления 14 и электропитание телеизмерительной системы между дифманометром 60 7 и вторичным прибором 15, а также электропитание суммирующего блока 16 и циФрового индикатора 19.После включения в работу дифманометра 7 и вторичного прибора 15, 6его измерительная система измерит начальное значение плотности Ьи свежезалитого в резервуар сусла и в дальнейшем, в ходе его брожения и спиртования, измеряет текущее значение плотйости Ьр бродящего и спиртованного сусла в резервуаре.В зависимости от положения переключателя 21 суммирующий блок 16 выдает сигналы, пропорциональные концентрациям сахара (Сс ), концентрациям спирта (Ссп), либо приращениям концентрации спирта в результате спиртования.Согласно химической реакции бро-, жения моносахаридов (глюкозы и фруктозы, обуславливающих сахаристость сусла) ,2 Н Об-Ф 2. С Н ОН + 2 СО из гРамммолекулн сахара СН О + 180 г образуется 2 грамглмолекулй спирта (этанола) 2 С НОН 92 г, т.е. из 1 г сахара образуется 0,511 г спирта.Учитывая, что плотность чистого спирта около 0,8 г/мл, образовавшийся из 1 г сахара спирт имеет объем 0,5110,64 мл. С учетом сжатия 0,8 (контракции ) смеси спирта с водой принимаем, что из 1 г растворенного сахара образуется 0,6 об.Ъ спирта.Брожение виноградного сусла сопровождается уменьшением его плотности по двум причинам: за счет уменьшения кенцентрации сахара, а также за счет возрастания концентрации спирта,плотность которого меньше плотности воды,Как вйдно из графика зависимостей приращения плотности дЯ (относительно плотности воды) водных растворов сахара и спирта в зависимости от их концентраций (Фиг. 3), зависимость Ьу = К, сск) равна3, Вб. 1 У + --- ) и Ьу = Г (С) равна. (1,2-;1,5) 1 О( в в ), а зависимость Ь 1 (С4 С), при условии ЬС 0,6 дСс (Ъ), равна ЬРЬ 06Г + 3,86 + (1,2-,1,5)кдс Д Ъп а 06 = 4,58 -; 4,79иl.спирта и обеспечению управления этим процессом возникает воэможность получить точно: заданное значение концентрации остаточного сахара и своевре .менно прекратить брожение и начатьспиртование, что в результате позволяет достигнуть заданных значений по концентрации сахара и спирта в полученном виноматериале без дополнительных операций купажирования (доливки 1 а дозированных Объемов других винсэ 4 атериалов различного состава). Это избавляет от потерь вииоматериалов, связанных с выполнением операций у- пажирования, что составляет 0,2% согласно утвержденных норм. н сХ 3,86+ 0,213ЬД - А(г/100 мл), . (1) ,где А= 154 25 . 3527(9 и -арам )0,127 ь,127 дР (Ъ) а входе спиртования приращения концентрации спирта ЬСеп иэ уравнения .ЬС = 0 71 ду - 0,71 Ьр, (3) формула изобретения где Ь., и Ь - приращения (относительные) йлотности в конце брожения и спиртования.Положительный эффект от использования, например, в виноделии данного устройства основан на том, что, благодаря автоматизации с его помощью ЗО текущего контроля хода брожения виноградного сусла в резервуарах по со-. держанию в нем концентраций сахара и Принимаем усредненно 4,58"4,79 4,.Из этих данных вытекает, что текущеезначение (в ходе брожения сусла) концентрации сахара Си спирта Сед в нем по.измеренным данным устройст" вом приращениям относительно воды плотности свежего ЬЯ и обродящего Ь. сусла может быть вычислено по уравнениям: устройство для измерения. плотностипульпы в резервуаре по авт.св.9675346,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повыаения точности, оно оснащено сумматором, индикатором концентрации спирта и сахара и двумядатчиками, встроенными во вторичныйпоказываюций прибор, при этом входсумматора подключен к датчикам, а выход - к индикатору.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 675346, кл. 0 01 М 9/26, 1977..Ужгород,ул.Проектная 6 ивненце тсенссти сусю 5 реиеи броженияфиаЗ