Устройство для определения реологических свойств мясомолочных продуктов

и 1 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик КОМУ СВИДЕТЕЛЬС 1) Дополнительное к авт, свидлено 25.08.80 (2 ) 2975827/18-25 инением заявки,% ударетювй канитет(23) Приоритет Опубликован по делан изобретеик 2. Бюллетень РВ УДК 539137крыт ликования описания 07. 0(5 Й) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МЯСОМОЛОЧНЫХ ПРОДУКТОВ ледо- стнос вана в с ие относится к исс ых продуктов, в ца ению реологических молочных продуктов, и применение при произ" их и вязко-пластичных уктов..Изобретен ваниям пищев ти к определ свойств мясо может найти водстве вяз пищевых прод20 ойств Для расчета и проектирования вы-, сокопроизводительного оборудования1 в и автоматических линий по изготов" лению колбас, сосисок, сырково-творожных масс в трубопроводах и рабочих органах машин и аппаратов линей" ная скорость продукта в настоящее 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 продукта.Для лавинной зоны разрушения про" дукта в вискозиметре или в рабочйх органах машин и аппаратов эффективная вязкость аппроксимиро ле-. дующую зависимость:Ф фт,ф =В,ю или " зф =Вгде, В,В - эффективная вязкость, соответственно при единичном значении скорости (Я, м/с) или градиентескорости (с ");в - 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=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 (и"=0,2-0,5 м/с) несет в себе большую погрешность.Известно устройство для исслед вания структурно-механических сво колбасного фарша, содержащее вертиЭ 91882кальный цилиндр с установленным внем рифленым ротором, приспособлениедля сообщения ротору крутящего момента, состоящее из шкива, упругой нити, роликов и двух грузов, приспособления для измерения угла его поворота во времени состоящего из се"кундомера, штифта, Фиксирующего шкивпри остановке ротора и рычагов управления 1.16Недостатком известного устройстваявляется невысокая точность измерений, вызванная напряжением исследсвателя, так как ему необходимо обеспечить одновременно остановку ротораи секундомера, счет оборотов и фиксацию исходного положения указателяцисла оборотов, быструю смену грузовна. двух нагружающих устройствах,включение и выключение устройства,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство 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, измерительнуюсхему содержащую регистратор времени,. счетчик оборотов, электромагнитное реле,выпрямитель,источник питания 23.Недостатками этого устройства являются наличие механической системыпередачи взаимодействий элементов35механизма, цто не обеспечивает достаточной точности измерений из-заприсутствия трения между элементами,а также наличие шестеренчатых передач, цто создает "паразитные" нагрузки на вал ротораизмерения вязкости.Причем отрицательным моментом являет"ся то, что "паразитное" влияние со"противления передаточных шестеренпостоянно а свойства вязкости разФ45личных исследуемых материалов раэ"личны, поэтому ошибка опыта можетбыть 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, цто многочисленное количество контактных плас тин работающих согласно схеме в режиме счетчика, должен иметь каждый токосъемный коллектор, цто создает 1 4большое 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 полосу и начальное индуктивное сопротивление катушки реле постоянного тока,Целью изобретения является повышение точности определений реологических свойств мясомолочных продуктов.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения реологицеских свойств мясомолоцных 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 сцетцика 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 6ной индукции системы, генерирующейэлектромагнитные колебания, При прерывании взаимной индукции на выходебесконтактного датчика возникаетэлектрический сигнал, равный питающему напряжению.К выходу бесконтактного датчикаКВД подключена лампа Л, сигнализирующая, о том, что в зазор бесконтактного датчика введен прерывающий инициатор. Параллельно ей через НЗ контакт реле 1 Р подается питание накатушку реле 2 Р, одновременно черезНО контакт того же реле 1 Р подключен вход в программно-задающее счетное устройство.Параллельно бесконтактному датчику КВД к цепи постоянного тока напряжением 24 В через НО контакт реле2 Р, через кнопку К подключена катушка реле 3 Р, Параллельно катушке 3 Рподключена лампа Л 4, сигнализирующаяо том, что схема включена. Параллельно цепи НО контакта реле 2 Р - кнопкаК подключен НО контакт реле 3 Р. Параллельно этой же цепи питания черезНЗ контакт реле 2 Р и НО контакт реле3 Р включена катушка реле 3 Р,подключен НО контакт реле 1 Р, а параллельно реле 1 Р включена катушка соленоида ЭС.Устройство работает следующим образом.Приводом устройства является установленный на оси 1 с ротором 6 шкив 2, соединенный через рабочую нить 3и отводной блок 4 с грузом 5, Привращении 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 Ль и через НЗ контакт реле 1 Р на катушку реле 2 Р и через НО контакт реле 1 Р на вход программно-задающего счетного .устройства 9 и блок 10 сигнальных ламп, Схема подготовлена к работе, Нажатием кнопки 11 пуска включаем питание катушки реле 3 Р и параллельно ей включенную лампу Л 4. НО контактами реле 3 Р ставится на самоблокировку (самопитание) Сигналлампы Л свидетельствует о том, что4схема готова к работе.При включении привода электрический соленоид 12 отводит тормозс 91882крытый контакт второго реле подключена катушка первого реле, .параллельно которой включен соленоид, анормально открытый контакт первогореле подключен параллельно соединенным между собой нормально закрытомуконтакту второго реле и нормально открытому контакту третьего реле, приэтом счетчик оборатов выполнен в виде программно-задающего счетного 10устройства, а нормально открытыйконтакт третьего реле подключен параллельно бесконтактному датчику,На фиг.1 показано устройство,общий вид; на фиг.2 - принципиаль ьная схема работы устройства,Устройство для исследования реологических свойств мясомолочных продуктов состоит из приводного устройства, включающего в себя ось 1, на 20которой установлен приводной шкив 2,соединенный через рабочую нить 3 и.обводной блок 4 с грузом 5. На осизакреплен вращающийся ротор 6 и инициатор 7, который входит в зазор 2 збесконтактного датчика 8. Устройствоснабжено программно-задающим счетнымустройством 9, блоком 10 сигнальныхламп, кнопкой 11 пуска. Для установления требуемого количества оборотов зооно снабжено электрическим соленои. дом 12, тормозным штоком 13 и регистратором времени - электронным милисекундомером 14, обеспечиваюцим стабильный пуск, остановку с фйксациейвремени в автоматическом режиме.В сеть напряжением 220 В(фиг,2)включают через предохранитель Прпонижающий трансформатор ТР, с которого через диоды выпрямителя вы Оходит напряжение питания схемы на"пряжением в 24 В постоянного тока,Параллельно трансформатору ТР черезнормально открытый (НО) контакт реле1 Р подключен регистратор времени в 5 4К выпрямителю (источнику постоянноготока) параллельно через НО контакт,НОСг програмно-задающего устройстваСг подключена сигнальная лампа Л,показывающая окончание заданного цикла измерения программным устройствами через. НЗ контакт НЗСг программнозадающего счетного устройства " лампаЛ, сигнализирующая о готовности про"граммно-задающего счетного устройстваСг к работе. Параллельно цепи лампйЛ) включен бесконтактный электронныйдатчик, работающий на принципе прерывания металлическим предметом вэаим"21 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 нормаль 7 9188ной шток 13, освобождая ось с рото ром, который начинает вращение. Укрепленный на его оси инициатор выходит иэ зазора бесконтактного датчика, при этом отключается лампа Л, 5питание катушки реле 2 Р и своим НЗконтактом 2 Р и НО контактом 3 Ррвключается питание катушки реле 1 Р,Одновременно НО контактом 1 Р ставится на самоблокировку. 10В этот же момент через НО контактреле 1 Р 1 цепи питания напряжением220 В регистратор 14 времени начинает отсчет.При каждом выходе инициатора 7 из 15зазора бесконтактного датчика 8 вточно фиксированный момент на входпрограммно-задающего счетного устройства 9 поступает импульс тока,соответствующий одному обороту ротора вискозиметра. По окончании считы. вания заданного числа оборотов.(соответственно., поступивших импульсов)последний импульс, поступивший впрограммно-задающее счетное устройство, прерывает цепь питания постоянным током самого бесконтактногодатчика КВД и всех параллельно включенных ему элементов (ЛЛЛА 1 Р, 2 Р,3 Р) и питание самого программно-за- зодающего считывающего устройства,В этот же момент через НО контакт1 Р отключается питание регистратора времени, а лампа Лсигнализируетоб окончании цикла измерения. Переключением контактов НЗ и НО програм- .мно-задающего устройства схему переводят в исходное положение, о чемсигнализирует лампа Л.В предложенном устройстве схемабесконтактного метода регистрациивремени протекания процесса по заданному числу (допускается дробноечисло) оборотов имеет те преимущества, что инициатор устанавливаетсянепосредственно на оси с ротором ипозволяет регистрировать время только самого процесса, исключая дополнительные посторонние погрешности;Применение бесконтактного датчика,5 Овыдающего сигнал-импульс в моментвыхода инициатора из зазора датчика,также исключает какие-либо помехиот внешних воздействий на вращениеротора,Кроме того, устройство удобно дляпроведения большого количества.опытов, так как работа экспериментатора сводится только к пуску привода через кнопку включения. Начало и конец отсчета происходит автоматическис одновременной остановкой вращающегося ротора с помощью тормозного штока электрического соленоида.Предложенное устройство позволяетповысить точность определения реологических характеристик мясомолочныхпродуктов за счет автоматическойэлектронной схемы, исключения субьективного фактора, вносимого экспериментатором, исключения механическоготрения и строгой фиксации начала иокончания отсчета, а также гарантирует стабильность результатов измерений по времени с точностью до 0,0 1 с.Схема расширяет диапазоны измерения градиента скорости и позволяетопределять эффективную вязкость мясомолочных продуктов при 9=0,5 Ф 2 м/ст.е. при 4 =180+800 с " и вышеОнапроста 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 .1 о в. виде программно-задающего счетного 10устройства, а нормально открытый кон" такт третьего релеподключен параллельно бесконтактному датчику.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЮ 49714, кл, С 01 И 11 У 14, 1976.2, Авторское свидетельство СССРИ 693156, кл. 6 01 М 11./14; 1977дписн а .аз 4/5 ктная, 4 иал ППП "Патент", г.ужгород; 27/25 Тираж 887 ВНИИПИ Государственн по делам изобретен 113035, Москва, Жго комитета ССй и открытийРаушская наб.