Устройство для определения реологических характеристик газосодержащих пищевых масс

Устройство для определения реологических характеристик газосодержащих пищевых масс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение .относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для определения реологических характеристик пищевых продуктов и может быть использовано для исследования жидких опар, заквасок, кремов , сливок и др. Цель изобретения - повышение точности измерений, которая достигается введением новых элементов . Устройство содержит ротационный вискозиметр, установленный в герметичном термостатируемом корпусе , систему регистрации, систему газонасыщения связанную с камерой подачи газа в герметичный корпус, которая расположена в нижней части герметичного корпуса. Система газонасыщения выполнена в виде двух раздель яых герметичных полостей, связанных с герметичным корпусом регулировочными элементами, кинематически соединенными между собой шарнирно-рычажным механизмом в виде коромысла, укрепленного в ползуне, камера подачи газа снабжена перфорированным инжектором газа, 6дна из полостей соединена с источником избыточного давления , а другая - с атмосферой. 1 ил. с (Л ю 4

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН ч

Ъ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3846611/24-25 (22) 18.12.84 (46) 30.06.86. Бюл. ¹ 24 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт пищевой промышленности (72) С.А. Мачихин, С.В. Сорокин, В.В. Игнатов, С.Я. Кинашевер

H Ю.П. Кудрин (53) 532.137(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

86861„ кл. С 01 Г1 11/04, 1946.

Авторское свидетельство СССР № f63787, кл. G 01 N !1/10, 1962.

Белкин И.М. и др. Ротационные приборы, М., 1968, с. 266. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГАЗОСОДЕРЖАЩИХ ПИЩЕВЫХ МАСС (57) Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к устройствам для определения реологических характеристик пищевых продуктов

„„SU„„1241103 (5g g G 01 N 11/14 и может быть использовано для исследования жидких опар, заквасок, кремов, сливок и др. Цель иэобретения— повышение точности измерений, кото. рая достигается введением новых элементов. Устройство содержит ротационный вискозиметр, установленный в герметичном термостатируемом корпусе, систему регистрации, систему газонасьпцения связанную с камерой подачи газа в герметичный корпус, которая расположена в нижней части герметичного корпуса. Система газонасыщения выполнена в виде двух раздельных герметичных полостей, связанных с герметичным корпусом регулировочными элементами, кинематически соединенными между собой шарнирно-рычажным механизмом в виде коромьь ла, укрепленного в ползуне, камера подачи газа снабжена перфорированным инжектором газа, одна из полостей соединена с источником избыточного давления, а другая — с атмосферой. 1 ил.

1241 I 03 а

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в пищевой промьппленности для определения реологических характеристик различных пищевых газосодержащих масс.

Цель изобретения — повышенИе точности измерений реологических характеристик газосодержащих пищевых масс при дозированном насьпцении их газом под избыточным давлением.

На чертеже изображена схема устройства для определения реологических характеристик газосодержащих пищевых масс..

Устройство включает герметичный корпус 1, в котором смонтирован ротационный вискозиметр.Вискозиметр состоит из рабочего органа 2 и узла его нагружения и регистрации поворо-, та, который содержит измерительный

3 и силовой 4 сельсины, шкив S, груз

6, перфорированный диск 7, источник

8 света и фотбдиод 9, Для поддержания требуемой температуры испытуемой массы вискозиметр оснащен термостатирующей рубашкой 10. Для газонасыщения испытуемой массы устройство снабжено системой насьш(ения, включающей раздельные герметичные полости 11 и 12, регулировочные гайки 13 и 14, подпружиненные клапаны 15 и 16, кинематически связанные между 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 которой смонтирован 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 следующим образом.

Полость 12 подключают посредством редуктора к баллону со сжатым газом. Клапаны 15 и 16 с помощью регу лировочных гаек 13 и 14 настраивают на заданное избыточное давление, которое контролируют датчиком 24 давления. При этом коромысло 17 находится в равновесном положении, Затем рассчитывают дозу газа, необходимую для достижения требуемого газосодержания испытуемой массы при заданном избыточном давлении. Например, при испытании пшеничной

4О

5Î

55 опары с Н = 70 Kl /кг, р = 990 кг/м и t = 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 (f, - Р)и

12 10 м = 12 см

Р Р

rqe m — 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 теплоноситель 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 насьпцения в полости 21 датчиком

23 давления и продолжительность насьш ения, 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 уменьйение количества газа, отводимого в атмосферу через полость 11 ° Одновременно 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 избыточного 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 увелиш. а.К

e= - Br — — — (Па);

2нВ ph

40

= / (Па с). (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 заданный напор 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- 25 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

4к И С вЂ” (с ), (2)

1-(RR ) где ш — масса груза с учетом трения в подшипниках рабочего органа, кг;

g. — ускорение свободного падения тела (9,8 м/сь);

R — радиус шкива, м, 45

R — радиус рабочего органа, м;

h — приведенная глубина погружения рабочего органа в испытуемую массу, м;

N — частота вращения рабочего органа, об/с;

С . — коэффициент, учитывающий степень неньютоновского течения массы, Ц вЂ” внутренний радиус корпуса,м.

Затем определяют эффективную вяз55 кость испытуемой массы:

103

Методами корреляционно-регрессионного анализа экспериментальных данных получают на 3ВМ реограмму испытуемой массы в виде — а,, + а, + а,,й (с"), (5) где а, — технологический коэффициент, зависящий от качества сырья (муки, влажности, температуры, кислотности, газосодержания и других параметров массы, а„...а„- статистические коэффициенты.

В случае реонестабильного процесса рассчитывают мгновенную вязкость по уравнению (4) как функцию времени, а в уравнение (5) добавляют член, учитывающий продолжительность транспортирования — + аз8 + а,,Р + а 7+ а,7„(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 (погрешность измерений на предлагаемом устройстве не превышает 1,07) в широком диапазоне их изменения при сравнительно простой конструкции устройства и малой трудоемкости обработки результатов экспериментов.

Формула изобретения

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 двух

Составитель В. Агафонова

Техред И. Моргентал Корректор N. Максимишинец

Редактор М. Келемеш

Заказ 3480/37 Тираж 778

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1 раздельных герметичных полостей, связанных с герметичным корпусом регулировочными элементами, кинематически соединенными между собой шарнирно-рычажным механизмом в виде коромысла, установленного в ползуне, 241103 Ь камера подачи газа снабжена перфорированным инжектором газа, полость системы гаэонасьпцения, связанная с камерой подачи газа, соединепа с источником избыточного давления, а вторая полость — с атмосферой.