СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ХЛЕБОБУЛОЧНОГО ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК G01N15/08 

Описание патента на изобретение RU2515118C2

Изобретение относится к области технологического контроля пористости хлебобулочных изделий в процессе их производства и может быть использовано при отработке оптимального режима технологии получения заданной пористости в цеховых лабораторных условиях. Изобретение может быть использовано в других областях, например при измерении пористости пенопласта, поролона, резины, многослойных диэлектрических покрытий и т.д.

Известен способ определения пористости хлебобулочного изделия и устройство для его осуществления (ГОСТ 5669-96. Хлебобулочные изделия. Метод определения пористости).

Заявитель не выявил другие способы и устройства определения пористости хлебобулочных изделий.

Согласно известному способу производят выемку куска мякиша хлебобулочного изделия, взвешивают кусок мякиша и находят его объем с последующим количественным расчетом его пористости.

Устройство, реализующее этот способ, содержит весы лабораторные и прибор Журавлева, состоящий из металлического цилиндра, деревянной втулки и лотка с поперечной стенкой, в котором имеется прорезь.

Основным недостатком известного способа и устройства определения пористости является низкая точность измерения, обусловленная сложностью технологического процесса, заключающегося в выборке измеряемой зоны пористого куска мякиша, вырезании куска заданных габаритов, взвешивании нескольких кусков мякиша. На каждой из этих стадий вносится определенная погрешность измерений в конечный результат.

Кроме этого, недостатком известного способа и устройства является условность определения чистого объема пористости части куска мякиша, отсутствие наглядной структуры пористого состояния хлебобулочного изделия.

Задачей изобретения является повышение точности измерения за счет количественного измерения пористости хлебобулочного изделия, а также обеспечение возможности наблюдения пористости хлебобулочного изделия на экране монитора в реальном времени.

Технический результат достигается тем, что в способе измерения пористости хлебобулочного изделия, включающем выемку пористого куска мякиша, согласно заявляемому изобретению, при выемке пористый кусок мякиша представляет собой всю плоскость разреза хлебобулочного изделия, а пористость хлебобулочного изделия измеряют посредством устройства с когерентным источником излучения, при этом в рабочей зоне устройства устанавливают всю плоскость разреза хлебобулочного изделия, плоскость разреза хлебобулочного изделия освещают когерентным световым пучком под углом к его поверхности, собирают отраженные от пористой поверхности рассеянные световые лучи и строят изображение структуры пористого куска мякиша в плоскости наблюдения, где и измеряют размеры пор куска мякиша хлебобулочного изделия, при этом пористость определяют по формуле:

,

где S ¯ I ¨ - суммарная усредненная площадь пор куска мякиша;

SÌ - площадь пористого куска мякиша.

Для достижения названного технического результата предлагается устройство для осуществления способа измерения пористости хлебобулочного изделия, включающее компьютер, с возможностью определения пористости хлебобулочного изделия, исходя из суммарной усредненной площади пор куска мякиша и площади пористого куска мякиша, когерентный источник излучения, коллиматор, оптическая ось которого ориентирована под углом к поверхности пористого куска мякиша хлебобулочного изделия, рабочую зону для установки куска мякиша, проекционный объектив, установленный в отраженном свете, оптическая ось которого образует с оптической осью коллиматора угол «0», и плоскость наблюдения изображения структуры пористого куска мякиша хлебобулочного изделия.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема оптической системы устройства, реализующего предлагаемый способ измерения пористости хлебобулочного изделия.

Цифрами на чертеже обозначены:

1 - когерентный источник излучения (лазер с длиной волны λ=632,8 нм);

2 - коллиматор, оптическая ось которого ориентирована под углом к поверхности пористого куска мякиша хлебобулочного изделия;

3 - рабочая зона для установки пористого куска мякиша хлебобулочного изделия;

4 - проекционный объектив, установленный в отраженном свете, оптическая ось которого образует с оптической осью коллиматора угол «θ».

5 - плоскость наблюдения изображения структуры пористого куска мякиша хлебобулочного изделия (плоскость обработки изображения).

Способ измерения пористости хлебобулочного изделия включает выемку пористого куска мякиша.

Отличием предлагаемого способа измерения пористости хлебобулочного изделия является то, что при выемке пористый кусок мякиша представляет собой всю плоскость разреза хлебобулочного изделия, а пористость хлебобулочного изделия измеряют посредством устройства с когерентным источником излучения.

В рабочей зоне 3 устройства с когерентным источником 1 излучения устанавливают всю плоскость разреза хлебобулочного изделия.

Плоскость разреза хлебобулочного изделия освещают когерентным световым пучком под углом «θ» к его поверхности. Собирают отраженные от пористой поверхности рассеянные световые лучи и строят изображение структуры пористого куска мякиша в плоскости 5 наблюдения, где и измеряют размеры пор куска мякиша хлебобулочного изделия.

Пористость хлебобулочного изделия определяют по формуле:

,

где S ¯ I ¨ - суммарная усредненная площадь пор куска мякиша;

SÌ - площадь пористого куска мякиша.

Разработанные алгоритмы и программы расчета позволяют с помощью компьютера (на чертеже он условно не показан), с возможностью определения пористости хлебобулочного изделия, исходя из суммарной усредненной площади пор куска мякиша и площади пористого куска мякиша, выдавать данные о пористости любого сечения производимого хлебобулочного изделия.

Таким образом, суть предлагаемого способа измерения пористости хлебобулочного изделия состоит в следующем.

Когерентное излучение от источника (лазера) 1 поступает в коллиматор 2. На выходе коллиматора 2 формируется пучок параллельных световых лучей. Далее световой пучок освещает поверхность пористого куска мякиша хлебобулочного изделия, находящегося в рабочей зоне 3, образуя некоторый угол «θ» с нормалью к его поверхности. Следует отметить, что в рабочей зоне 3 устанавливают всю плоскость разреза хлебобулочного изделия (буханки хлеба), а не локальный фрагмент мякиша, как это имеет место в прототипе.

Рассеянные на поверхности пористого куска мякиша световые лучи поступают в апертуру проекционного объектива 4.

Проекционный объектив 4 строит изображение всей поверхности пористого куска мякиша в плоскости 5 наблюдения. В этой плоскости устанавливают приемник и выводят изображение с нужным увеличением на экран монитора (на чертеже условно не показан).

На экране монитора технолог имеет возможность наблюдать изображение пористого куска мякиша любого разреза одного и того же хлебобулочного изделия (одной и той же буханки хлеба) или заменить его на другое хлебобулочное изделие и тем самым в реальном времени визуально оценивать пористость выпускаемой партии хлебобулочных изделий.

По разработанному алгоритму и программе компьютер, с возможностью определения пористости хлебобулочного изделия, исходя из суммарной усредненной площади пор куска мякиша и площади пористого куска мякиша, может выдавать количественные данные о пористости хлебобулочного изделия. Рабочая программа позволяет измерять размеры пор куска мякиша хлебобулочного изделия в чистом виде и тем самым определять усредненную пористую площадь S ¯ I ¨ . Также измеряется площадь собственно пористого куска мякиша хлебобулочного изделия. При этом пористость (в процентах) хлебобулочного изделия определяют по формуле:

,

где S ¯ I ¨ - суммарная усредненная площадь пор куска мякиша; SÌ - площадь пористого куска мякиша.

Таким образом, на основе достижений когерентной оптики и лазерной техники разработан способ и устройство измерения пористости хлебобулочного изделия, который, в отличие от прототипа, не требует выполнения многочисленных механических и весовых процедур и позволяет в реальном времени наблюдать пористость любого разреза куска мякиша и измерять площадь пор в их собственно чистом виде, а также определять пористость хлебобулочного изделия в цифровом виде в диапазоне усредненных диаметров пор от десятых долей микрометров до нескольких миллиметров.

Похожие патенты RU2515118C2

название год авторы номер документа
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЯ СВЕТОВОЗВРАЩЕНИЯ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРОВ 2002
  • Барышников Н.В.
  • Бокшанский В.Б.
  • Вязовых М.В.
  • Животовский И.В.
  • Карасик В.Е.
  • Немтинов В.Б.
  • Хомутский Ю.В.
RU2202814C1
ЛАЗЕРНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ 2010
  • Пинаев Леонид Владимирович
  • Леонтьева Галина Васильевна
  • Бутенко Лев Николаевич
  • Серегин Аркадий Георгиевич
RU2457434C2
Способ определения распределения крутизны микронеровностей шероховатой поверхности 1989
  • Ушенко Александр Григорьевич
  • Стринадко Мирослав Танасиевич
  • Ермоленко Сергей Борисович
SU1744457A1
Устройство для контроля плоских периодических рисунков 1985
  • Шац Яков Борисович
  • Широков Александр Константинович
  • Анитропова Ирина Леонидовна
  • Никифорова Галина Львовна
SU1280310A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОТКЛОНЕНИЯ ФОРМЫ ОПТИЧЕСКИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2010
  • Острун Борис Наумович
RU2441199C1
СПОСОБ ФАЗИРОВАНИЯ МНОГОАПЕРТУРНОЙ СИСТЕМЫ 1985
  • Бакут П.А.
  • Ряхин А.Д.
  • Свиридов К.Н.
  • Устинов Н.Д.
RU2042966C1
СПОСОБ ГОЛОГРАФИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ НЕПЛОСКОСТНОСТИ КОЛЬЦЕВЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ 2014
  • Черных Владимир Тимофеевич
  • Черных Галина Сергеевна
RU2558269C1
Способ определения параметров шероховатости слабошероховатой поверхности и устройство для его осуществления 1987
  • Ангельский Олег Вячеславович
  • Максимяк Петр Петрович
  • Магун Игорь Иванович
SU1456779A1
Способ измерения рельефа объектов с шероховатой поверхностью 1989
  • Ушенко Александр Григорьевич
  • Ермоленко Сергей Борисович
  • Недужко Михаил Андреевич
SU1744458A1
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ ДЕФЕКТОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ 2015
  • Завьялов Петр Сергеевич
  • Финогенов Леонид Валентинович
  • Хакимов Дмитрий Радионович
RU2604109C2

Реферат патента 2014 года СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОРИСТОСТИ ХЛЕБОБУЛОЧНОГО ИЗДЕЛИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области технологического контроля пористости хлебобулочных изделий в процессе их производства и может быть использовано при отработке оптимального режима технологии получения заданной пористости в цеховых лабораторных условиях.

В способе измерения пористости хлебобулочного изделия и устройства для его осуществления, включающем выемку пористого куска мякиша, при выемке пористый кусок мякиша представляет собой всю плоскость разреза хлебобулочного изделия. Когерентное излучение от источника поступает в коллиматор, на выходе которого формируется пучок параллельных световых лучей. Далее световой пучок освещает поверхность пористого куска мякиша хлебобулочного изделия, находящегося в рабочей зоне, образуя некоторый угол «θ» с нормалью к поверхности. Отраженные от пористой поверхности рассеянные световые лучи собирают и строят изображение структуры пористого куска мякиша в плоскости наблюдения, где и измеряют размеры пор куска мякиша хлебобулочного изделия, при этом пористость определяют по формуле:

I ¨ = S ¯ I ¨ S I ˙ 100 ,

где S ¯ I ¨ - суммарная усредненная площадь пор куска мякиша; S I ˙ - площадь пористого куска мякиша. Причем рабочей зоне устанавливают всю поверхность разреза хлебобулочного изделия.Технический результат - повышение точности измерения за счет количественного измерения пористости хлебобулочного изделия.

2 н.п.ф-лы, 1 ил.

Формула изобретения RU 2 515 118 C2

1. Способ измерения пористости хлебобулочного изделия, включающий выемку пористого куска мякиша, отличающийся тем, что при выемке пористый кусок мякиша представляет собой всю плоскость разреза хлебобулочного изделия, а пористость хлебобулочного изделия измеряют посредством устройства с когерентным источником излучения, при этом в рабочей зоне устройства устанавливают всю плоскость разреза хлебобулочного изделия, плоскость разреза хлебобулочного изделия освещают когерентным световым пучком под углом к его поверхности, собирают отраженные от пористой поверхности рассеянные световые лучи и строят изображение структуры пористого куска мякиша в плоскости наблюдения, где и измеряют размеры пор куска мякиша хлебобулочного изделия, при этом пористость определяют по формуле:
,
где S ¯ I ¨ - суммарная усредненная площадь пор куска мякиша;
SÌ - площадь пористого куска мякиша.

2. Устройство для измерения пористости хлебобулочного изделия, включающее компьютер, с возможностью определения пористости хлебобулочного изделия, исходя из суммарной усредненной площади пор куска мякиша и площади пористого куска мякиша, когерентный источник излучения, коллиматор, оптическая ось которого ориентирована под углом к поверхности пористого куска мякиша хлебобулочного изделия, рабочую зону для установки куска мякиша, проекционный объектив, установленный в отраженном свете, оптическая ось которого образует с оптической осью коллиматора угол «θ», и плоскость наблюдения изображения структуры пористого куска мякиша хлебобулочного изделия.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2014 года RU2515118C2

Способ определения пористости материалов лучом лазера 1982
  • Рыкалин Николай Николаевич
  • Углов Александр Алексеевич
  • Гребенников Вячеслав Александрович
  • Панаетов Василий Григорьевич
  • Власов Евгений Николаевич
  • Ефанов Анатолий Алексеевич
SU1032372A1
СПЕКТРОСКОПИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОРИСТОСТИ МАТЕРИАЛОВ 2005
  • Маланин Михаил Николаевич
  • Пахомов Павел Михайлович
  • Хижняк Светлана Дмитриевна
RU2310188C2
WO 2002006814 A2 24.01.2002
Способ очистки вентвыбросов от низкомолекулярных меркаптанов 1991
  • Мазгаров Ахмет Мазгарович
  • Вильданов Азат Фаридович
  • Фомин Вячеслав Анатольевич
  • Комлева Татьяна Ивановна
  • Борисенкова Светлана Анатольевна
  • Саблукова Ирина Владимировна
  • Денисова Елена Павловна
  • Лукьянец Евгений Антонович
  • Калия Олег Леонидович
  • Деркачева Валентина Михайловна
  • Голуб Юрий Михайлович
  • Голосман Евгений Зиновьевич
  • Лисаченко Игорь Григорьевич
  • Крякунов Михаил Вадиспович
SU1801559A1

RU 2 515 118 C2

Авторы

Черных Владимир Тимофеевич

Нуруллин Риннат Галеевич

Борисов Андрей Николаевич

Даты

2014-05-10Публикация

2012-08-23Подача