ИНДИКАТОР ТЕРМИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ЗАМОРОЖЕННЫХ ПРОДУКТОВ Российский патент 1998 года по МПК G01K3/04 G01K11/00 

Изобретение относится к области термометрии, а именно к устройствам, предназначенным для индикации термической истории замороженных пищевых продуктов, фармацевтических препаратов и т.д.

Известен индикатор термической истории замороженных продуктов, состоящий из контейнера, изготовленного из прозрачного материала для приема жидкой среды, подвижного элемента, действующего как индикатор, который можно увидеть снаружи контейнера, упругого элемента и способных расцепляться удерживающих средств, приспособленных для удержания подвижного элемента в начальном положении при комнатной температуре и при замораживании (US, патент N 4500449, кл. G 01 K 3/00, 1982). После замораживания и расцепления удерживающих средств при плавлении среды, заполняющей контейнер, подвижный элемент перемещается в другую позицию контейнера, обеспечивая информацию о термической истории замороженного продукта в соответствии с повышением температуры, которому он был подвергнут, и временем, прошедшим с момента расцепления удерживающих средств.

Известный индикатор показывает, подвергался ли данный продукт повышению температуры выше стандартной температуры хранения, указанной производителем.

Отличая предлагаемого индикатора от известного состоят в том, что подвижный элемент прикреплен к упругому элементу и выполнен из материала с нейтральной плавучестью в жидкой среде, вязкость которой зависит от температуры.

В результате возвратного усилия упругого элемента подвижный элемент перемещается в жидкой среде за время, которое является функцией вязкости жидкой среды, показывая потребителю, прошел ли замороженный продукт через "неправильную термическую обработку", которая сделала его непригодным для потребления.

Упругий элемент индикатора может быть выполнен в виде пружины или листовой рессоры, а удерживающее средство - в виде болта.

На фиг. 1 представлен вид в продольном разрезе первого варианта исполнения устройства в соответствии с изобретением; на фиг. 2 - вид в разрезе в плоскости II-II на фиг. 1; на фиг. 3 - вид в продольном разрезе второго варианта исполнения предложенного устройства; на фиг. 4 - вид в разрезе в плоскости IV-IV на фиг. 3; на фиг. 5 - частичный вид в разрезе средства запуска в работу устройства в соответствии с изобретением; на фиг. 6 - график зависимости от вязкости среды, предназначенной для применения в устройстве.

Как показано на чертежах (фиг. 1 и 2), индикатор включает корпус 1, изготовленный из прозрачного материала, с крышкой 2.

Внутри корпуса 1 установлен подвижный элемент 3 с нейтральной плавучестью, подвергаемый тяговому усилию в направлении стрелки F упругим элементом в виде натяжной пружиной 4, прикрепленной в позиции 5 к подвижному элементу 3, а в позиции 6 - к левому концу корпуса 1.

Как показано на фиг. 1 и 2, элемент 3 удерживается в позиции, расположенной в правой части корпуса 1, посредством металлического болта 7, который проходит через стенку корпуса 1 и отверстие 8 в подвижном элементе.

Внутри корпуса находится жидкая среда 9, имеющая заданную вязкость в функции температуры.

На участке, который должен пересекаться болтом 7, можно расположить упругую прокладку, которая будут служить в качестве самовосстанавливающегося уплотнительного элемента для исключения утечки жидкости после удаления болта 7 при размораживани.

Прокладка, которая для упрощения не показана, будет состоять из эластомера, сохраняющего способность к самовосстановлению уплотняющих свойств после подвергания его действию низкой температуры. Соответствующим материалом может быть эластомер силоксанового типа. Упомянутое также относится к вариантам исполнения, показанным на фиг. 3 и 4.

На фиг. 3 и 4 представлен второй вариант исполнения. Детали, соответствующие тем, которые показаны на фиг. 1 и 2, имеют одни и те же цифровые обозначения.

В конструкции, показанной на фиг. 3 и 4, спиральная пружина 4 (фиг. 1) заменена листовой рессорой 4', которая несет на своем конце подвижный элемент 3^I.

На начальной стадии сборки корпус 1 (1') поворачивают на 90^o, если сравнить фиг. 1 и 3, и заполняют текучей средой 9 (9') до уровня 10 (10') соответственно, затем прикрепляют крышку 2 (2') посредством термической сварки или подобного способа.

На этой стадии подвижный элемент 3 (3') будет находиться в позиции, показанной на чертеже.

Для практического применения корпус 1 (1') прочно прикрепляют к упаковке замороженного пищевого продукта, либо к замораживаемой упаковке, причем стандартная температура замораживания составляет (-18) - (-20)^oC.

До отправки замороженных продуктов, снабженных устройством, в соответствии с изобретением его следует "включить". Это может достигаться, как показано на фиг. 5, т.е. посредством приспособления 11, подобного щипцам, для удержания головки болта 7, тянущего его в направлении стрелки T, удаления его и расцепления ограничителя на подвижном элементе 3 (или 3' на фиг. 3).

В соответствии с практическим исполнением устройства болт 7 (7') можно удалить путем приложения простого механического усилия или этот болт можно изготовить из меди, алюминия или другого материала с высокой теплопроводностью, приспособление 11 можно предварительно нагреть для упрощения удаления болта 7 (7').

На этой стадии индикатор "включается". В результате вязкости текучей среды или материала 9 (9'), которая зависит от температуры, по истечении времени подвижный элемент 3 или 3', благодаря усилию пружины 4 или 4', будет устанавливаться в положении 3A или 3'A соответственно. Вязкость среды 9 выбирают таким образом, что если термическая история замороженного продукта и подвижного элемента находится в соответствии с установленным стандартом, подвижный элемент 3,(3') будет принимать положение 3A (3'A) в конце предлагаемого срока службы замороженного продукта, для которого поддерживали соответствующую последовательность подачи холода. В этом случае время составляет 6n абсолютной вязкости • (радиус поверхности трения)/постоянной упругости пружины.

В случае несоответствия с последовательностью подачи холода подвижный элемент будет принимать положение 3A или 3'A более или менее быстро в зависимости от уровня несоответствующей термической обработкой продукта, предупреждая потребителя о том, что продукт не годен для его использования.

В качестве жидких сред 9 и 9', которые можно применять в соответствии с изобретением, рекомендуется смесь глицерина и 65% воды (вязкость равна 0,5 стокс при температуре - 20^oC), являющаяся особенно подходящей из-за отсутствия токсичности, и которая находится по существу в соответствии с биологическими процессами, как показывает график на фиг. 6.

Предполагаемый индикатор можно применять в условиях криогенных температур или температур, близких к комнатной, благодаря выбору жидкой среды, вязкость которой является функцией температуры.

Индикатор может быть использован для получения данных о термической истории замороженного продукта. Контейнер из прозрачного материала заполнен жидкой средой, вязкость которой зависит от температуры, например, смесью глицерина и воды. В жидкой среде размещен подвижный элемент, выполненный из материала с нейтральной плавучестью. После замораживания и удаления удерживающего болта подвижный элемент непрерывно перемещается внутри контейнера под действием усилия пружины, к которой он прикреплен. Перемещение подвижного элемента в новое положение происходит за отрезок времени, представляющий функцию вязкости жидкой среды. Изобретение расширяет ассортимент индикаторов термической истории, используемых в условиях криогенных температур или температур, близких к комнатной. 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Индикатор термической истории замороженных продуктов, состоящий из контейнера, изготовленного из прозрачного материала для приема жидкой среды, подвижного элемента, действующего как индикатор, который можно увидеть снаружи контейнера, упругого элемента и способных расцепляться удерживающих средств, приспособленных для удерживания подвижного элемента в начальном положении при комнатной температуре и при замораживании, причем после замораживания и расцепления удерживающих средств подвижный элемент перемещается в другую позицию, обеспечивая информацию о термической истории замороженного продукта в соответствии с повышением температуры, которому он был подвергнут, и временем, прошедшим с момента расцепления удерживающих элементов, отличающийся тем, что подвижный элемент прикреплен к упругому элементу и выполнен из материала с нейтральной плавучестью в жидкой среде, вязкость которой зависит от температуры, при этом подвижный элемент перемещается в жидкой среде в результате возвратного усилия упругого элемента за время, которое является функцией вязкой жидкой среды. 2. Индикатор по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде спиральной пружины. 3. Индикатор по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде листовой рессоры. 4. Индикатор по одному из пп.1 - 3, отличающийся тем, что он содержит болт, удаляемый после замораживания. 5. Индикатор по п.4, отличающийся тем, что он содержит самоуплотняющиеся прокладки, расположенные на участке контейнера, через который проходит болт.