Устройство для измерения температуры

384 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик Пщдарствааай кемитвт СССР в делам изобретений и открытии(7) Заявител Украинский научно-исследовательский и консгрукгорскинститут продовольственного машиностроения 4) УСТРОЙС ЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМ АТУРЫ ги тервано в ыть а туры очных Ра турвно пр ния тем иэделий Изобретение относится к облас мометрии и может б использо устройствах для измерения темпер преимущественно мякиша хлебобул изделий при контроле темпе ы хлебо- булочных изделий на не ерь движущемся конвейере.Известно устройство для измерения температуры мякиша хлебобулочных изделий, содержащее термощуп с приводным соленоидом, смонтированным на поворотной в горизонтальной плоскости подпружиненной пластине 1) .Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, которая обусловлена тем, что термощуп погружается в центр изделия не во всех случаях и отсутствует контроль положения термощупа по отношению к иэделию.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для измерепературы мякиша хлебобулочныхсодержащее гермощупы, элекгро 2магшггы, рычажные щупы, конечные выключатели положения центра изделия, толкатели, конечные выключатели угла поворота, штока и кронштейн 21,Известное устройство имеет следующиенедостатки, Рычажный щуп устройствазамыкаег электрическую цепь электромагнита при достижении профилем буханкизаданной высоты, в то время как буханкихлеба в реальных условиях производстваимеют разную высоту (для подового хлеба "арнауг" Н=чмм), Рычажной щупскользит по огибающей всего профиля, не .проходящей над центром буханки хлеба,что приводит к погружению гермощупа нев центр буханки, а на значительном, недопустимом расстоянии ог него. Это вызывает погрешносгь в определении готовности хлеба, гак как в этом случае измеряется температура не центральныхслоев мякиша. Поскольку гермощуп вводится в буханку хлеба перпендикулярноее изогермическим поверхностям, го,вследствие образования температурного .71 1384 5 (о перепада от наружных слоев к центру,происходит дополнительный приток теллак термоэдементу ло корпусу и проводамтермощупа, Это приводит к погрешностив измерении истинной температуры( центра мякиша. После проведения измеренийи извдечения термощупа из буханки возвраг пластины указанного устройства висходное подожение производится пружиной. При этом происходят динамическиеудары, уменьшающие надежность и срокслужбы устройства, Корка изделия, например буханки хлеба, обезвоженная во время выпечки, на выходе из печи имеетбольшую твердость, Это приводит к тому,что игольчатый термощуп при погружениив буханку, испытывая сопротивление корки, изгибаетсяи термоэдемент не йопадает в центр мякиша, При перемещенииизделия вместе с погруженныМ термощупом происходит натяжение возвратнойпружины под ;действием которой иглатермощупа, не имеющая дополнительнойточки опоры в центрирующем отверстиирычажного щупа, изгибается, что приводит к дополнительной погрешности измерения за счет увеличения отверстия вкорке и проникновения внутри изделия наружного воздухаимеющего температуру,отличную от температуры центра изделия. Целью изобретения является уведичение точности измерения и повышение надежности работы устройства,Указанная цель достигается за счеттого, что в устройство введено коромысло, на каждом плече которого симметрично оси его вращения расположены термощуп электромагнит и шток, на которомукреплены рычажный щуп и конечный выключатель положения центра изделия, причем на кронштейне расположены два конечных выключателя угла поворота, а накоромысле - толкатели, Предпочтительноосисимметрии термощупа, штока и рычажного щупа располагать в одной вергикальной плоскости, а рычажный щуп снабжать центрирующим отверстием и выступом, расположенным на его переднейчасти, шток снабжать упором, а термощуп снабжать теплоизоляцией. Предпочтительно, конечные выключатели угла поворота располагать на границах зонымежду крайними положениями оси коромысла, соответствующих двум заданным,находящимся в одном квадранте углам поотношению к осевой линии поперечногоряда изделий,(5 2 О 25 Зо 40 50 55 4На фиг. 1 показан общий вид предлагаемого устройства; на фиг. 2 - го же, вид сверху; на фиг. 3 - конструкция устройства;нафиг.4-то же, вид сбоку; на фиг. 5 - вид на конструкцию устройства по стрелке А; на фиг. 6 - вид на участок "а" конструкции устройства; на фиг. 7 - конструкция упора; на фиг. 8- конструкция термощупа; на фиг. 9 - схема крайних положений коромысла.(.("а раме 1, укрепленной на корпусе печи 2, из которой выходят хлебобудочные издедия 3, установлено устройство 4, которое содержит поворотное коромысло 5, на каждом плече которого симметрично относительно его оси вращения смонтированы термощупы 6 и 7 с адектромагнитами соответственно 8 и 9 и подвижные в вертикальном направлении штоки 10 и 11, на которых укреплены рычажные щупы 12 и 13 и конечные выключатели положения центра изделия 14 и 15, На неподвижном кронштейне 16 установлено два конечных выключателя угла поворота коромысла 17, 18, взаимодействующих с установленными на коромысле тодкателями 19 и 20, Рычажные щупы 12 и 13 укреплены подвижно на оси 21, Термощуп 6(7) связан с сердечником электромагнита 8(9) при помощи рычага 22(23) механизма погружения, Упор 24 представляет собой выступ, образованный от неполностью профрезерованных пазов в штоке 10, куда входят подшипники 25, направляющие движение штока. В крайнем нижнем положении шток, поджимаемый пружиной 26, упирается своим выступом в подшипники, ограничивая тем самь(м ход вниз. Термоалемент термощупа 27 (термопара или термистор) помещен в металлический наконечник 28, который отделен от металдического корпуса 29 теплоизоляционным стержнем 30. Кроме того, соединительные провода термоалемента изолированы от корпуса тепдоизоляционным материалом. Пружины 31, 32 обеспечивают возврат элементов в исходное положение.Конечные выключатели угла поворота 17, 18 установлены на кронштейне 16 на Границах зоны между крайними положениями оси коромысла 5, соответствующими двум заданным, находящимся в одной квадранте углам К,( и Дпо отношению косевой линии попере(ного ряда изделий 1, К(, причем 90 сМ. :-(то обеспечивает возможность измерения711384 температуры двух изделий, расположенных в одном ряду.Устройство рабсгаег следующим образом.В исходном положении устройство повернуто на угол ф (фиг 1,2,9), а контакт конечного выключателя угла поворота 18 разомкнут толкатепем 20. При движении в продольном ряду С хлебобулочное изделие 3 вступает в контакт со шго- Ю ком 11 и начинаег его поднимать вместе с рычажным шупом 13. При агом под действием пружин 31 рычажный щуп будет вращаться на оси 21 и занимать все более горизонтальное положение. В подо жении, когда гочка касания штока с изделием и гочка касания рычажного шупас издепием окажутся на одном уровне относительно основания изделия, рычажный шуп замкнет контакт конечного выкпюча геля положения центра изделия. С помощью рычага 23 электромагнит погружает гермошуп 7 в изделие тогда, когда оно занимает положение С, В погруженном состоянии термошуп увлекается движущимся изделием. При этом коромысло 5, которое на подшипниках установлено на не-, подвижном кронштейне 16, вращается по часовой стрелке, При врашении коромысла и уменьшении угла , взаимодействие З 6 топкателя 20 с конечным выключателем угла поворота 18 нарушается и контакт последнего замыкаегся. При дальнейшем вращении коромысла до угла Д гопкатель 19 раэмыкаег контакт конечного выключатепя угла поворота 17. Электромагнит 9 отключаегся и пружины 32 вытягивают его сердечник. С помощью рычага 23, с которым сердечник связан кинемагически, извлекается термошуп 7. В ф момент извлечения гермошупа 7 иэделие находится в положении С . Измерение температуры изделия, передвигающегося в продольном ряду С gроисходиг на участеб пути От С, до С 4 . После извлечения гермошуна 7 вращение коромысла прекрашаегся в попожении, когда угол между его осью и осью поперечного ряда изделий равен Д,д . В момент извлечения термошупа 7 ось поперечного ряда иэделий находится в положении 11, Угпы Д. и б(,являются конструктивно заданными и определяются положениями конечных выключателей угла поворота коромысла, размещенных на кронштейне 16. Хлебобупочное изделие 3, движущееся в продольном ряду 3 , при своем перемещении из положения 3 в положение В6всгупаег в контакт со штоком 10 и поднимает его. Рычажный шуп 12 вращаегся на оси 21, В положении, когда гочка касания штока 10 и гочка касания рычаж ного щупа 12 с изделием окажутся на одном уровне относительно основания изделия, замыкаегся контакт конечного выкпючагеля положения центра изделия 14.При этом электромагнит 8 с помощью рычага 22 погружаег гермощуп 6 в изделие тогда, когда оно занимает положение В.В погруженном состоянии термощуп 6 увлекается движущимся изделием, При агом коромысло 5 поворачивается против часовой стрепки, При вращении коромыспа и увеличении угла взаимодействия топкагеля 19 с конечным выключателем,угла поворота 17 нарушается и контакт,последнего замыкаегся. При дальнейшем вращении коромысла до угпа поворота 18 алекгромагнит 8 откпючаетая и пружины вытягивают его серде пннк, С помощью рычага 22, с которым сердечник связан кинематически, извлекается термощуп 6. В момент извлечения термошуца 6 изделие находится в торможении 84, Измерение темпер.дуры издеппя, передвигающегося в продопьиом ряду В но относящегося к тому же поперечному ряду, что и изделие, передвигакипееся по продоль ному ряду Д ыроисходиг на участке пути от 3 до З 4, После извпечения гермошупа 6 вращение коромысла прекращается в положении, когда угол между его осью и осью поперечного ряда изделий равен А В момент извлечения термокупа 6 ось поперечного ряда изделий находится в положещпт Й . При дальнейшем подходе изделий, расположенных и других поперечных рядах, цикл измерения их температуры повторяется, Конструктивно устройство выполнено, гак, что величина линейного перемещения термощупа 6,7 от момента его погруженпя до момента его извлечения из издепия больше, чем линейное перемешение рычажного щупа 12, 13 относительно конгропируемого иэделия ог момента размыкания контакта его конечного выключателя положения центра изделия 14, 15. Эуим искпючаегся возможность повторного погружения гермошупа в одно и го же изделие.,Применение коромысла с двумя гермощупами повышает надежность работы устройства за счет искпючения пружинного возврага при одновременном повышении информационной способности, необходимой при включении устройства в авгомагическую систему управления технологическимпроцессом, Кроме гого, за счет гого, чтоигла термощупа имеет точку опоры в центрирующем отверстии рычажного щупа, аюмент сопротивления перемещению термощупа невелик и равен моменту тренияв йодшипниках коромысла, игла термощупане изгибается и при погружении в изделиетермоэлемент термощупа попадает вцентр мякиша, при агом диаметр отверстия, оставляемого в иэделии после извлечения термощупа, практически равен диаметру иглы термощупа. Подвижный в вертикальном направлении 15 шток с укрепленным на нем рычажным щупом и конечным выключателем позволяет более точно находить центр изделия, находящийся под его вершиной. Шток перемещается в вертикальном направлении под действием передвигающихся на конвейере изделий, имеющих разную высоту, При агом он обеспечивает воэможность эаня тия рычажным щупом положения взаимодействия с конечным выключателем, Это положение характеризуется тем, что две точки касания щупа и штока с изделием находятся на одном уровне относительно основания изделия. Наличие центрирующего отверстия в рычажном щупе предохраняет иглу термощупв от изгиба и обеспечивает попадание термоэлемента в центр мякиша изделия, чем повышается точность измерения, Для исключения заедания штока при его движении вверх из-зв крутого фронта профиля изделия, уменьшения нути контвктирования щупа с иэделием и, тем самым, повышения надеж ности работы штока и щупа и исключениядеформирования изделий штоком, послед 40ний снабжен упором, ограничивающим его ход вниз до заданного уровня, что твк же способствует повышению надежности работы устройства.Описываемое устройство при установке его на выходе из печи в требуемом, в зависимости от числа контролируемых ручьев (продольных рядов изделий), количестве эксземпляров обеспечивает ввтоматический многоручьевой контроль готовности (по температуре центра мякиша) всего потока изделий и при соединении их с системами автоматической переработки информации, поступающей от устройств, с целью управления режима 55 ми выпечки позволяют получить автоматическую систему стабилизации оптимальной готовности (минимвпьно-допустимой температуры центра мякиша) всех изделий, выходящих из печи.Испытания опытных образцов устройства показали, что применение этой системы обе печивает сокращение временивыпечки и увеличение производительностилинии на 98%, уменьшение упека на0,9% и за счет этого годовой экономический эффект на каждой пинии, например,по производству круглой булки, 1 кг, изпшеничной муки первого сорта, при печахОс площадью пода 50 м, составит10422 руб,Учитывая, что предлагаемое устройство является одним из основных узлов укаэанной автоматической системы, ориентировочно можно оценить ето годовую экономическую эффективность в размере 30%от эффективности всей системы, т.е. свыше 3 тыс. руб. нв. каждой пинии.Формула изобретения1, Устройство для измерения температуры преимущественно мякиша хлебобупочных изделий, содержащее термощупы,электромагниты, рычажные щупы, конечные выключатели положения центра изделия, толкагели, конечные выключатели угла поворота, штоки и кронштейны, о т -л и ч а ю щ е е с я тем, что, с цепьюувеличения точности измерения и повышения надежности работы устройства, внего введено коромысло, на каждом плече которого симметрично оси его вращения расположены термощуя, электромагнит и шток, нв котором укреплены рычажный щуп и конечный выключатель положения центра изделия, причем нв кронштейне расположены два конечных выключателя угла поворота, а на коромысле - толк атепи,2. Устройство по и. 1; о т л и ч в -ю щ е е с я тем, что оси симметриитермощупа, штока и рычажного щупа расположены в одной вертикальной плоскости, а рычажный шуп снабжен ценгрирующим отверстием и выступом, расположенным на его передней части.3. Устройство по и. 1, о г и и ч в ющ е е с я тем, что оно снабжено упором,расположенным на штоке,4. Устройство по п. 1, о т и и ч а -ю щ е е с я тем, что конечные выключатели угла поворота расположены наГраницах зоны между крайними положениями оси коромысла, соответствуюших711384 двум заданным находящимся в одномквадранте углам по отношению к осевойлинии поперечного яда изделий. 5, Устройство по п. 1, о г л и ч аю ш е е с я тем, что термощуп снабжен теплоизоляцией. 10 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ло 322659, кл. 6 01 К 13/06, 1970. 2. Авторское свидетельство СССР711384 Составитель В. Кона Техред М. Келемеш ректор Ю аренко Бибе Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 96/27 Тираж 713 ЦНИИПИ Государственногопо делам иэобретени 113 03 5, Москва, Ж, Ра Подписное комитета СССР и открытий шская наб., д, 4/5