Капиллярный вискозиметр для определения реологических характеристик пищевых масс в потоке

Капиллярный вискозиметр для определения реологических характеристик пищевых масс в потоке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к технике измерения реологических характеристик пищевых масс в технологическом потоке и может быть использовано в автоматизированных линиях. Цель изобретения - расширение диапазона, повышение точности измерений реологических характеристик и сокращение времени измерений. Золотник выполнен с двумя отверстиями, одно из которых предназначено для исследуемой массы, а в другом установлена спица для прочистки капилляра. Заполнение камеры исследуемой массой и прочистку капилляра осуществляют одновременно, что повышает точность измерений и сокращает время цикла измерений. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 (01 N 11/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4450754/31-25 (22) 28.06,88 (46) 15.04.90. Бюл. М - 14 (71) Саратовский политехнический институт (72) С.Н. Никоноров, Б.N. Азаров, А.H. Стрелюхина и В.П. Климов (53) 532.137 (088.8) (56) Мачихин Ю.А.,Мачихин С.А. Ин-. женерная реология пищевых материалов.

М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981, с. 35-36.

ЕсЬ1эа1.t — Vuskositatsmessung

mit den Kapi arheometer Gottfег °

А. "Kunststoffe", 1986, 76, М- 12, 8. 1200-1203, Bila. 4.

Изобретение относится к технике измерения реологических характеристик пищевых масс в технологическом потоке и может быть использовано в автоматизированных линиях производства пищевых продуктов. .Делью изобретения является расширение диапазона исследуемых масс, повышение точности измерений их реологических характеристик, сокращение времени измерений.

На фиг.1 изображен вискозиметр в положении заполнения камеры золотника исследуемой массой и начальный момент прочистки капилляра, вертикальный разрез; на фиг.2 — то же, с

„„Я0„„15574

2 (54) КАПИЛЛЯРНЬЙ ВИСКОЗИМЕТР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК

ПИШЕВЫХ МАСС В ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к технике измерения реологических характеристик пищевых масс в технологическом потоке и может быть использовано в автоматизированных линиях. Цель изобретения - расширение диапазона, повышение точности измерений реологических характеристик и сокращение времени измерений. Имеется золотник . с двумя отверстиями, одно из которых .предназначено для исследуемой массы,. а в другом установлена спица для прочистки капилляра. Заполнение каме- а ры исследуемой массой и прочистку капилляра осуществляют одновременно, что повышает точность измерений и сокращает время цикла измерений. з епе ф-лы, 4 ил.

Owe

Сл

Сп установкой золотника в положении, соответствующем началу зксперимен- 4 та, горизонтальный разрез; на фиг.3 зацепление плунжера с головкой спи цы, на фиг.4 — фиксатор крайних положений золотника.

Капиллярный вискозиметр для определения реологических характеристик пищевых масс в потоке состоит из кор пуса 1, внутри которого нахочится золотник 2, имеющий возможность вращательно-поступательного перемещения по двум спиральным направляющим 3 на его поверхности, выполненным в виде отрезков двухзаходной резьбы

Э в которых находятся оси 4, закреплен1557482 ные в корпусе 1, капилляра 5, механизма 6 вращательно- поступательного перемещения золотника 2 и механизма

7 возвратно-поступательного переме5 щения плунжера.

В золотнике 2 выполнены два сквозных взаимно перпендикулярных отверстия Ь и 9, оси которых отстоят на величину хода перемещения золотника 2 при повороте его на 90О относительно корпуса 1„ отверстие камеры 8, являющееся камерой для исследуемой массы, и отверстие 9, в котором находится спица 10 для прочист- 15 ки капилляра 5„ установленная во вкладыше 11 с запрессованными осями

12, которые скользят в продольных проточках спицы и не позволяют ей вращаться вокруг собственной оси.

В головке спицы 10 выполнен сквозной фигурный паз 13. Спица 10 установлена таким образом, что направление фигурного паза 13 совпадает с направлением спиральной канавки 14 на прилегающей к отверстию 9 поверхности золотника 2, угол подъема которой равен углу подъема спиральных направляющих 3. Крайние положения золотника 2 ограничиваются длиной спиральных

30 направляющих 3 и фиксируются подпружиненным шариком 15.

В корпусе 1 выполнены четыре отверстия 16-19, которые совпадают с отверстиями камеры 8 и 9 золотника

2 в его крайних положениях. Так, в . одном положении золотника 2 отверстие. камеры 8 для исследуемой массы совпадает с отверстиями 16 и 17 в корпусе 1 (фиг.2), а в другом положении 40 золотника 2 — с отверстиями 16 и 17, отверстие 9 совпадает со спицей,а отверстие камеры 8 для исследуемой массы — с отверстиями 18 и 19 в корпусе 1 (фиг.1). Отверстия 16 и 18 имеют резьбу и предназначены для установки капилляра 5 и присоединения переходника для подачи исследуемой массы соответственно. Отверстие .19 выполнено в виде узкого канала для устранения.воздушной пробки и лучшего заполнения камеры 8 массой. В отверстии

17 по скользящей посадке установлен нлунжер 20.

Механизм 6 вращательно-поступа55 тельного перемещения золотника 2 состоит из электродвигателя 21 с встроенным редуктором и муфты 22, соединяющей золотник 2 с электродвигателем 21. На поверхности корпуса электродвигателя 21 нарезаны продольные пазы 23, в которых находятся неподвижные направляющие 24, закрепленные в корпусе 1, Механизм 7 возвратно-поступательного перемещения плунжера 20 состоит из гильзы 25, внутри которой закреплен электромеханический привод 26, обеспечивающий возможность возвратно-поступательного перемещения толкателя 27. Прямое (рабочее) перемещение плунжера 20 осуществляется толкателем 27 через упругую мембрану 28, а обратное — с помощью оси 29, соединяющей плунжер

20 с толкателем 27. На мембране 28 закреплены датчики 30 давления тензометрического типа. Датчик 31 скорости фотоэлектрического типа установлен на валу электромеханического привода 26. На торце плунжера 20 имеется шип 32..

Устройство работает следующим образом.

Перед началом эксперимента золотник 2 с помощью механизма 6 устанавливается в положение, соответствующее загрузке исследуемой массы в камеру вискозиметра (фиг.1) . Масса под воздействием избыточного давления в шнековом канале пресса 33 заполняет камеру 8 ° Затем опять включается электродвигатель 21 механизма вращательно-поступательного перемещения soлотника 2 и последний устанавливается в положение, при котором загрузочное отверстие в корпусе 1 перекрыто, а камера 8, заполненная массой, находится напротив плунжера 20 и капилляра 5, причем плунжер 20 расположен таким образом, что его шип 32 не входит в отверстие камеры 8. Включает-. ся электромеханический привод 2b механизма возвратно-поступательного перемещения плунжера 20, при этом толкатель 27 воздействует на мембра,ну 28, а через нее на плунжер 20, перемещая его в отверстие камеры 8.

В исследуемой массе повышается давление и она начинает течь через капилляр 5, имеющий определенный диаметр и длину. Избыточное давление в массе и скорость течения (расход) фиксируются путем измерения сигналов с тензометрических датчиков 30 на мембране 28 и датчика 31 скорбсти на валу электропривода 26 механизма 7 возвратно-поступательного перемещения

155 плунжера 20 соответственно. Для построения кривой течения неньютоновских масс предусмотрена возможность изменения скорости движения плунжера

20 как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения. При подходе плунжера 20 в крайнее положение, соответствующее полному выходу массы иэ камеры 8, электропривод 26 реверсируется и плунжер 20 посредством захвата концевиком толкателя 27 оси 29 возвращается в исходное положение. Затем включается электродвигатель 21 механизма вращательно-поступательного перемещения золотника 2.

Золотник 2 поворачивается на угол

45 с поступательным перемещением вдоль оси и останавливается. При этом спиральная канавка 14 на поверхности золотника 2 у отверстия 9 со спицей

10 располагается перед шипом 32 плунжера 20 ° Включается электропривод 26 и плунжер 20 перемещается на расстояние, равное высоте шипа 32, при этом шип 32 заходит в канавку 14. Снова. включается двигатель механизма Ь вращательно-поступательного перемещения золотника 2 и шип 32 плунжера

20 оказывается в фигурном пазе 13 головки спицы 10. Включается электропривод 26 и плунжер 20, толкая спицу

10, вводит ее в капилляр 5 и прочищает его от оставшейся массы. Затем после реверса электропривода 26 плунжер 20, шип 32 которого находится в пазе спицы 10, выдвигает ее из капилляра 5 в исходное положение. В этом положении золотника 2. отверстие камеры 8 для исследуемой массы совпадает с загрузочным отверстием 18 корпуса 1 и загружается новой порцией массы. Включается электродвигатель механизма 6 вращательно-поступательного перемещения золотника 2. Золотник 2 поворачивается в обратном направлении, при этом шип 32 плунжера

20 выходит из паза 13 головки спицы

70 и во время остановки двигателя механизма 6 выходит из канавки 14 на поверхности золотника. Снова включается двигатель механизма Ь и золотник

2 устанавливается в положение, при котором камера 8, заполненная массой, .располагается напротив плунжера 20 и капилляра 5.Эксперимент повторяется в той же последовательности.

Нагнетание исследуемой массы под действием рабочего давления в пере7482 6

20

1. Капиллярный вискозиметр для определения реологических характеристик пищевых масс в потоке, содержащий корпус с капилляром, нагнетатель массы, датчики давления, о т л ич а ю шийся тем, что; с целью расширения диапазона исследуемых масс и повышения точности измерения их реологических характеристик и сокращения времени измерений, дополнительно содержит установленный коаксиально с корпусом с возможностью вращательно-поступательного перемещения золотник с двумя диаметральными сквозными отверстиями со скрещенными под прямым углом осями на расстоянии, равном поступательному перемещению золотника по двум спиральным направляющим на его поверхности при повороте его на 90 относительно неподвижного корпуса, одно из отверстий золотника является камерой для исследуемой .массы, в другом установлена спица для прочистки капилляра с диаметром, равным внутреннему диаметру капилляра, причем в головке спицы выполнен сквозной фигурный паз, а на поверхности эолотни» ка — спиральная канавка, прилегающая к отверстию со спицей с углом подъема, равным углу подъема спиральных направляющих на поверхности золотника, в корпусе размещены две пары отверстий таким образом, что в одном из отверстий первой пары, соосной и равной по диаме-.ру камере для иссле дуемой массы, с внешней стороны корпуса закреплен капилляр, а в дру25

55 рабатывающей машине в камеру вискозиметра и далее плунжером в канал капилляра с давлением, возрастающим от минимальных значений до максимально возможных, в данном реальном процессе позволяет повысить точность измерения реологических характеристик за счет незначительного изменения структуры и свойств массы до ее входа в капилляр, расширить диапазон исследуемых масс, осуществить измерение реологических характеристик, высоковязких пищевых масс в потоке.Возможность механизации процесса прочистки капилляра позволяет улучшить эксплуатационные характеристики прибора.и сократить время цикла измерений.

Формула изобретения

1557482 гом установлен по скользящей посадке плунжер нагнетателя, на торце которого выполнен фигурный шип, профиль которого совпадает с профилем паза в головке спицы, ось второй пары отверстий проходит в одной плоскости с осью отверстия в золотнике со спицей и симметрично к ней относительно оси отверстия для исследуемой массы, причем одно из отверстий является загрузочным и предназначено для присоединения переходника для приема массы, а другое выполнено в виде узкого канала.

2; Вискозиметр по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что спица в отверстии золотника установлена во вкладыше с запрессованными осями, свободные концы которых установлены

1в продольных проточках спицы.

1557482

Фиг 3

Составитель В. Вощанкин

Редактор E. Копча Техред М.Ходанич Корректор р. Кравцова

Заказ 714

Тираж 486

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета. по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101