Способ определения концентрации кристаллов сахара в утфеле и устройство для его осуществления

Способ определения концентрации кристаллов сахара в утфеле и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сахарной промышленности и может найти применение при непрерывном контроле содержания сахара в процессе уваривания сахарных утфелей. Целью изобретения является повьшение точности определения концентрации кристаллов сахара в утфеле. Величину электросопротивления кристаллов сахара задают заранее и вводят с клавиатуры в память Микроэвм 13. В импульсном режиме при длительности импульса измерения 0,1- 0,2 с от времени паузы измеряют величины электросопротивлений утфеля и межкристального раствора с помощью двух кольцевых электродов 2 и 3 и торцового электрода 4. Измеренные величины электросопротивлений поступают на вход измерительных приборов 1I, 12. С ползунков реостатов электрическое напряжение, пропорциональное измеренному электрическому сопротивлению , поступает на вход микроЭВМ, устанавливающей значение разности измеренных величин электросопротивления утфеля и межкристального раствора и значение разности заданной и измеренной величин электросопротивлений кристаллов сахара и межкристального раствора. Отношение установленных значений разности, коррелирующее с концентрацией кристаллов сахара в утфеле, выводится на индикатор 14; 1 с.п.ф-лы, 2 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4205068/28-13 (22) 11.03.87 (46) 30.10,88, Бюл. М 40 (71) Московский технологический институт пищевой промышленности (72) А,И.Сорокин, В.И.Тужилкин и А.P,Ñàïðîíîâ (53) 543.257(088.8) (56) Патент США Ф 3462683, кл.324-65, опублик. 1969.

Авторское свидетельство СССР

Р 763765, кл. G 01 N 27/02, 1978. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ

КРИСТАЛЛОВ САХАРА В УТФЕЛЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЗЖНИЯ (57) Изобретение относится к сахарной промьппленности и может найти применение при непрерывном контроле содержания сахара в процессе уваривания сахарных утфелей. Целью изобретения является повышение точности определения концентрации кристаллов сахара в утфеле. Величину электросопротивления кристаллов сахара задают saSU,» 1434 45 А1

„„ 1 G 01 N 27/02 // С О1 N 33/02 ранее и вводят с клавиатуры в память микроЭВМ 13. В импульсном режиме при длительности импульса измерения 0,10,2 с от времени паузы измеряют вели" чины электросопротивлений утфеля и межкристального раствора с помощью двух кольцевых электродов 2 и 3 и торцового электрода 4, Измеренные величины электросопротивлений поступают на вход измерительных приборов 11, 12. С ползунков реостатов электрическое напряжение, пропорциональное измеренному электрическому сопротивлению, поступает на вход микроЭВМ, устанавливающей значение разности измеренных величин электросопротивле- а

Ж ния утфеля и межкристального раствора и значение разности заданной и измеренной величин электросопротивлений кристаллов сахара и межкристаль- ( ного раствора. Отношение установленных значений разности, коррелирующее с концентрацией кристаллов сахара в утфеле, выводится на индикатор 14, 1 с,п,ф-лы, 2 ил. 4ь

Изобретение относится к сахарной промьппленности и может найти применение при непрерывном контроле содержания кристаллов сахара в процессе ува5ривания сахарных утфелей.

Целью изобретения является повышение точности определения концентрации кристаллов сахара в утфеле.

На фиг,1 изображено устройство для 10 определения концентрации кристаллов сахара в утфеле; на фиг.2 — место установки колпака.

При осуществлении способа заранее задают величину электросопротивления кристаллов сахара, в импульсном режиме при длительности импульса измерения 0,1-0,2 с от времени паузы измеряют величины электросопротивлений утфеля и межкристального раствора„ устанавливают значение разности измеренных величин электросопротивлений утфеля и межкристального раствора и значение разности заданной и из- 25 меренной величин электросопротивлений кристаллов сахара и межкристального раствора, а определение концентрации кристаллов сахара осуществляют по отношению установленных значений разности.

Устройство для определения содержания кристаллов сахара в утфеле содержит установленный внутри вакуумаппарата цилиндрический корпус с электродами, закрепленными íà его боковой и торцовой поверхностях, шток, ðàñположенньИ внутри корпуса с возможностью вращения, на котором закреплен торцовой электрод микропереключа 40 тель с контактами, кулачок, жестко закрепленный на выступающей из цилиндрического корпуса части штока, служащий для взаимодействия с микропереключателем, измерительные приборы микроЭВМ и индикатор, при этом кольцевые электроды через контакты микропереключателя соединены с входом одного измерительного прибора, вход другого измерительного прибора также через контакты микропереключателя соединен с одним из кольцевых и торцовым электродами, а выходы измерительных приборов соединены с входами микроЭВМ, выход которой подклю55 чен к индикатору, Измерение электропроводности в импульсном режиме необходимо для того, чтобы избежать влияния поляризации электродов на точность измерения, так как в течение короткого импульса, равного 0,1-0,2 с от времени паузы, во время которого производится измерение, на измерительных электродах не успевает накопиться значительный электрический заряд, а во время длительной паузы происходит полная релаксация зарядов. Уменьшение длительности импульса (менее 0,1 с) приводит к увеличению погрешности определения концентрации кристаллов за счет инерционности измерительных приборов, а увеличение (более 0,2 с) — к повышению погрешности за счет поляризации измерительных электродов, Определение содержания кристаллов

К по отношению разности электросопротивлений утфеля и межкристального раствора к разности электросопротивлений кристаллов и межкристального раствора основано на нахождении электрического сопротивления утфеля R т р как суммы последовательно соединенных элементов: кристаллов R <О и межкристального раствора R к, = к R, + (1 к) RM3 (1) откуда

Кд — К (" )

R

Введение в состав устройства для определения содержания кристаллов сахара в утфеле кулачка, неподвижно закрепленного на выступающей из цилиндрического корпуса части штока, и микроперекгпочателя необходимо для реализации импульсного режима измерения.

Наличие в,составе устройства дополнительного измерительного прибора обеспечивает раздельное измерение электрических сопротивлений утфеля и межкристального раствора, МикроЭВМ осуществляет расчет содержания кристаллов сахара в утфеле в соответствии с предлагаемым способом путем вычисления сначала разности между измеренными значениями

R „,+ и R„, за.тем разности между введенйым с клавиатуры значением R u измеренным значением R и расчета их отношения.

Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, выполненного из изоляционного материала, двух кольцевых электродов 2 и 3 и одного торцового электрода 4, закрытого колпаком 5 из

1434345 изоляционного материала, кулачка 6, неподвижно укрепленного на вращающем,ся штоке 7 и воздействующего на микропереключатель 8 с контактами 9 и 10, 5 автоматических электронных измерительных приборов ll и 12, микроЭВМ

13 и подключенного к ней индикатора

14.

При работе устройства кулачок 6 в строго определенном положении вращающегося торцового электрода 4 относительно неподвижного кольцевого электрода 3 воздействует на микропереключатель 8, который замыкает контакты 9 и 10 и подключает электроды

2, 3 и 4 к автоматическим электронным измерительным приборам 11 и 12.

Прибор 11 измеряет электросопроФивление тонкого слоя пленки раствора 2р без кристаллов в зазоре 8 между электродами 3 и 4, а прибор 12 - электросопротивление утфеля. Электрические сигналы с реостатов обратной связи приборов 11 и 12 поступают на 25 вход микроЭВМ, которая вычисляет содержание кристаллов сахара в утфеле, как частное от деления разности электросопротивлений утфеля и межкристального раствора на разность элек- 30 тросопротивлений кристаллов сахара и межкристального раствора, Использование жестко фиксированного на штоке кулачка для измерения сопротивлений всегда при одинаковом взаимном расположении электродов, а также микропереключателя для кратковременного подключения электродов к измерительным приборам и микроЭВМ обеспечивает существенное уменьшение по- 40 грешности измерения, обусловленной поляризацией электродов, отсутствие идеальной коаксиальности торцового и кольцевых электродов и биениями при вращении подвижного электрода. 45

Пример. Устройство для определения содержания кристаллов сахара в утфеле имеет цилиндрический корпус диаметром 25 мм, два кольцевых электРода шириной 10 ММу Расположенных 5р на боковой поверхности цилиндрического корпуса на расстоянии 15 мм друг от друга, торцовый электрод в виде усеченного диска диаметром

20 мм и шиРиной 10 мм, вращающийся с частотой 1 мин, кулачок, взаимодействующий с микропереключателем в течение 6 с, два электронных автоматических измерительных прибора, микро3ВМ со встроенным индикатором для вывода полученных результатов °

Корпус устройства погружают в утфель со следующими параметрами: доброкачественностью 82Х, содержание сухих веществ 90Х, температура 70 С.

Кулачок при вращении вместе со штоком воздействует на микропереключатель в течение 6 с, при этом измерительные электроды через контакты микропереключателя подключаются к входам измерительных приборов, на реостаты обратной связи которых поступает стабилизированное напряжение величиной 10 В. С ползунков реостатов электрическое напряжение, пропор" циональное измеренному электросопротивлению, поступает на вход микроЭВМ.

С клавиатуры в память микроЭВМ вводят величину электрического сопротивления кристаллов сахара, МикроЭВМ рассчитывает процентное содержание кристаллов сахара в утфеле, выводимое затем на индикатор.

Измеренное электрическое сопротивление утфеля составляет 48 кОм, электрическое сопротивление межкристального раствора - 5 кОм. По таблицам заранее определяют значение электрического сопротивления кристаллов сахара, равное 100 кОм, Содержание кристаллов сахара определяют по отношению (48-5)/(100-5), что составляет

0,452 или 45,2Х.

Затем в течение 54 с напряжение на измерительные электроды .не подают и за это время происходит полная релаксация зарядов на измерительных электродах, При работе устройства отсутствует поляризация измерительных электродов и не наблюдаются низкочастотные колебания при измерении электрического сопротивления между электродами, вызываемые биениями при вращении подвижного электрода. Кроме того, повышение точности определения концентрации сахара в утфеле выражается в уменьшении относительной погрешности измерений по данным испытаний в 2 ра- за за счет сравнения электросопротивлений утфеля с межкристальным раствором и чистых кристаллов с межкристальным раствором, Это обеспечивает требуемый выход кристаллического сахара в процессе уваривания сахарных

1434345 утфелей, сокращает время уваривания и уменьшает расход пара, Составитель Н.Арцыбашева

Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук Корректор Г. Решетник

Заказ 5549/46 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Ф о р м у л а изобретения

1, Способ определения концентра пии кристаллов сахара в утфеле, предусматривающий измерение величины электросопротивления утфеля и межкристального раствора с последующим onеделением концентрации с учетом изеренных величин, о т л и ч а ю— ф и и с я тем, что, с целью повышеНия точности, задают величину электросопротивления кристаллов сахара, ус- 15 танавливают значение разности измеренных величин электросопротивления тфеля и межкристального раствора и значение разности заданной и измереной величин электросопротивлений со- 20 тветственно кристаллов сахара и меж кристального раствора, при этом изме рение величии и электросопротивлений проводят в импульсном режиме при длительности импульса 0,1-0, 2 с от вре- 25 мени паузы, а определение концентрации кристаллов сахара в утфеле осуществляют по отношению установленных значений разности.

2. Устройство для определения концентрации кристаллов сахара в утфеле, содержащее цилиндрический корпус с продольным сквозным отверстием и размещенный в нем с возможностью вращения .шток, на одной из выступающих частей которого закреплен торцовый электрод, два кольцевых электрода, размещенных на боковой поверхности цилиндрического корпуса, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено микропереключателем с контактами, кулачком, жестко закрепленным на другой из выступающих частей штока и выполненным с возможностью взаимодействия с контактами микропереключателя, двумя измерительными приборами, микроЭВМ и индикатором, при этом кольцевые элек-. троды через контакты микропереключателя соединены с входами одного измерительного прибора и одним из входов другого измерительного прибора, к второму входу последнего подключен торцовый электрод, причем выходы измерительных приборов. подсоединены к входам микроЭВМ, а ее выход — к индикатору,