Устройство для измерения адгезии пищевых продуктов Советский патент 1990 года по МПК G01N33/02 G01N33/12 

fл

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в пищевой и мясо-молочной отраслях промышленности для определения липкости вязко-пластичных продуктов.

Целью изобретения является сокращение продолжительности и повышение точности измерений.

Устройство для измерения адгезии пищевых продуктов содержит подъемный столик, узел определения липкости, верхнюю и нижнюю пластины, показывающий прибор, сигнализатор положения верхней пластины, блок управления перемещения верхней пластины, состоящий из двух триггеров, элементов 2И,

элементов НЕ, четырех ключей управления, блока позиционирования верхней пластины, нуля-органа. Узел определения липкости выполнен в виде электромагнита, обмотка которого электрически связана с регулятором силы тока и показывающим прибором, а сердечник установлен на верхней пластине с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, причем первый выход сигнализаторе положения верхней пластины включен на первый вход первого триггера прямой выход которого включен на первый вход элемента 2И, на второй вход которого включен элемент НЕ, на вход которого включен первый выход сигнализатора

ел ел to

о

СО

J

положения верхней пластины. Первый Ключ управления своим входом включен На выход элемента 2И, а выходом - на Первый вход регулятора силы . Второй ключ управления своим входом включен на инверсный выход первого триггера, а выходом - на первый вход блока позиционирования, на второй вход которого включен третий ключ уп- давления, вход которого включен на второй выход сигнализатора положения верхней пластины. Второй вход первого триггера и первый вход второго триггера включены на выход нуль-орга- на, вход которого включен на выход регулятора силы тока, на второй вход которого включен четвертый ключ управления, вход которого включен на инверсный выход второго триггера. При этом обмотка электромагнита электрически связана с источником постоянного тока.

Использование блока позиционирования верхней пластины и сигнализа- тора положения верхней пластины, связанного с первым триггером, позволяет сократить продолжительность точной установки верхней пластины в начальное положение, предшествующее

циклу измерения липкости, i

Использование в качестве узла определения липкости электромагнита позволяет повысить точность измерения адгезионной характеристики исследуе- мого продукта за счет уменьшения трения между элементами конструкции, обеспечения независимости выходного сигнала узла от температурных условий проведения опытов. Кроме того, предлагаемая конструкция узла определения липкости позволяет избавиться от необходимости преобразования первичного сигнала измерения в отличие от известного, где деформация тензо- балки (первичный сигнал) преобразуется в электрический сигнал тензодатчи ками, который после усиления поступает на показывающий прибор. В предлагаемом устройстве измеряют непосредственно первичный сигнал, а именно силу тока в цепи электромагнита. Это позволяет упростить конструкцию узла определения липкости как за счет исключения вспомогательных механических частей, так и за счет исключения преобразователей первичного сигнала.

Использование сигнализатора положения верхней пластины, первого триггер

5 0

5

Q 45

0

50

55

и элементов НЕ и 2И также повышает точность показаний устройства за счет четкой фиксации момента отрыва верхней пластины от исследуемого образца и вы ведения соответствующего этому измеренного значения контролируемого параметра на показывающий прибор, причем информация на экране (шкале) показывающего прибора сохраняется сколь угодно долго до перевода-оператором устройства в новый режим работы.

Использование второго триггера и нуль-органа обеспечивает точную установку регулятора силы тока в исходное положение перед каждым новым измерением и обеспечивает включение р работу первого триггера, управляющего работой блока позиционирования и регулятора силы тока в цепи электромагнита .

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для измерения адгезии пищевых продуктов,1 на фиг.2 - варианты возможного положения верхней и нижней пластин перед началом измерений.

Устройство для измерения адгезии пищевых продуктов содержит подъемный столик 1, узел определения лип кости, выполненный в виде электромаг- нита с обмоткой 2 и сердечником 3 / верхнюю k и нижнюю 5 пластины, показывающий прибор 6, сигнализатор 7 положения верхней пластины , первый 8 и второй 9 триггеры, элемент 2И 10, элемент НЕ 11, первый 12, второй 13, третий И и четвертый 15 ключи управления, блок 16 позиционирования верхней пластины, нуль-орган 17 регулятор 18 силы тока, причем обмотка 2 электромагнита электрически связана с регулятором 18 силы тока и показывающим прибором 6, а сердечник 3 электромагнита установлен на верхней пластине 4 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Первый выход сигнализатора 7 положения верхней пластины k включен на первый вход первого триггера 8, прямой выход которого включен на первый вход элемента 2И 10, на второй вход которого включен элемент НЕ 11, на второй вход которого включен первый выход сигнализатора 7 положения пластины 4, Первый ключ 12 управления своим входом включен на выход элемента 2И 10, а выходом - на первый вход регулятора

18 силы тока. Второй ключ 13 управления своим входом включен на инверсны выход первого триггера 8, а выходом на первый вход блока 16 позиционирования, на второй вход которого включен третий ключ 1 управления, вход которого включен на второй выход сигнализатора 7 положения пластины 4. Второй вход первого триггера 8 и первый вход второго триггера 9 включены на выход нуль-органа 17, вход которого включен на выход регулятора 18 силы тока, на второй вход которого включен четвертый ключ 15 управления, вход которого включен на инверсный выход второго триггера 9 Причем обмотка электромагнита электрически связана с источником постоянного тока (не показан).

Блок 16 позиционирования верхней пластины предназначен для установки пластины 4 в фиксированное начальное положение перед каждым новым измерением липкости. Это обеспечивает независимость начального показания показывающего прибора 6 от изменения толщины слоя исследуемого продукта, т.е. использование блока 16 позиционирования позволяет исключить необходимость тарировки устройства перед началом каждого нового измерения липкости образца с изменившейся толщиной слоя.

Параметры электромагнита рассчитаны так, что при подключении обмотки 2 к источнику постоянного тока при отсутствии между пластинами k и 5 исследуемого продукта происходит втягивание сердечника 3 в обмотку, и пластина Ц вместе с сердечником 3 поднимается вверх.

Устройство работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 к источнику постоянного тока сердечник 3 вместе с пластиной Ц перемещаются в вертикальной плоскости в крайнее верхнее положение. Соответствующее этому состояние логических элементов устройства приведено в таблице.

Затем на нижнюю пластину 5 помещают слой исследуемого продукта 19 произвольной толщины и кнопкой 20 управления Работа переводят устройство в режим измерения липкости исследуемого продукта 19. При этом на второй вход второго триггера 9 поступает импульс логического О, по которому

триггер 9 перебрасывается в противоположное состояние, которому соответствует логический сигнал 1 на инверсном выходе триггера. По сигналу 1 триггера 9 включается четвертый ключ 15 управления, по сигналу которого регулятор 18 силы тока в обмотке 2 электромагнита устанавливается

в начальное положение, соответствующее нулевому показанию показывающего прибора 6. При этом сердечник 2 с пластиной k перемещается вниз до контакта пластины Ь с исследуемым про5 дуктом 19.

В момент установки регулятора 18 силы тока в начальное (нулевое) положение соответствующий сигнал с выхода регулятора 18 поступает на вход

0 нуль-органа 17, который подает импульсный сигнал О на первый вход второго триггера 9. При этом с инверсного выхода триггера 9 сигнал О поступает на вход четвертого клю5 ча 15 управления, который переводит регулятор 18 в режим ожидания. Одновременно с этим импульсный сигнал О с выхода нуль-органа 17, поступивший на второй вход первого три)-

0 гера 8, переводит триггер 8 в новое состояние, которому соответствует сигнал 1 на его инверсном выходе. По этому сигналу включается второй ключ 13 управления, с выхода которого

5 соответствующий сигнал поступает на первый вход блока 16 позиционирования, который переходит в режим ожидания. При этом, если пластина пос- ле опускания оказывается выше пози0 ции, которой соответствует нулевое показание прибора 6 (фиг.26 ив), на первом и втором выходах сигнализатора 7 появляется логический сигнал 1. В этом случае состояние первого

5 триггера 8 не изменяется, а третий ключ 1 управления по сигналу 1 с второго выхода сигнализатора 7 включает позиционер 16 в режим опускания столика 1 до достижения верхней плас0 тиной нулевой позиции (фиг.2г). При этом на первом выходе сигнализатора 7 появляется логический сигнал О, который перебрасывает триггер 8 в состояние, соответствующее сигналу 1

5 на прямом выходе и сигналу О на инверсном выходе триггера 8, Сигнал О с инверсного выхода триггера 8 поступает на вход второго ключа 13 управления, который отключает двига

15

тель блока 16 позиционирования и перемещение столика 1 с пластиной 5 и пластины , лежащей на поверхности образца 19, прекращается,

Одновременно с этим по сигналу с прямого выхода первого триггера 8 и ийвертированному элементом НЕ 1 сиг - налу с первого выхода сигнализатора 7, поступившим соответственно на пер и второй входы элемента 2И 10, взимается первый ключ 12 управления, который переводит регулятор 18 силы тика в режим плавного наращивания (с з4данной скоростью) силы тока в цепи электромагнита 2, Увеличение силы то- кЭ происходит до момента отрыва верх- пластины k от слоя исследуемого продукта 19. В этот момент на первом выходе сигнализатора 7 появляется сигнал 1, который поступает на первый вход первого триггера 8, и на вход элемента НЕ 11. При этом триггер 8 не изменяет своего состояния, а) на выходе элемента НЕ 11 появляет- с|я логический сигнал О, который поступает на второй вход элемента 2И 10, на выходе которого появляется 4игнал О1.1. По этому сигналу первый Ключ 12 управления выдает команду регулятору 18 силы тока на прекращение увеличения тока в цепи обмотки 2 Электромагнита и поддержание в цепи Электромагнита силы тока,, соотеет- «Ь вующей моменту отрыва верхней плас 1гины от слоя продукта (9. Соответ фтвужщее показание фиксируется на экране (шкала) показывающего прибора 6

Затем исследованный образец продукта 19 удаляется с пластины 5 и на Нее помещается новый образец, подле- кащий исследованию. После этого улоа влянщей кнопкой 20 Работа устрой ство переводят е режим измерения липкости нового образца продукта t9 и по команде регулятора 18 силы тока пластина k опускается на поверхность образца. При этом, если пластина k пбсле опускания оказывается ниже нулевой позиции (фиг.2е и ж), на перво выходе сигнализатора 7 появляется си нал 1й, а на втором - сигнал О. В этом случае по сигналу О с второго выхода сигнализатора 7 третий клю 1 управления выдает команду на второй вход блока 16 позиционирования на подъем столика 1 до достижения верхней пластиной k нулевой позиции (фиг.2з). В момент достижения верхне

0

5

2097

Q 5

4g 45 -

8

пластиной k заданной нулевой позиции ключ 13 по команде с инверсного выхода триггера 8 отключает двигатель блока 16 позиционирования и перемещение пластины k прекращается. Затем ключ 12 по сигналу с выхода элемента 2И 10 переводит регулятор 18 в режим наращивания силы тока и цикл повторяется.

1 В случае, если пластина Д сразу после опускания оказывается в нулевой позиции, включение двигателя блока 16 позиционирования не происходит и регулятор 18 переходит в режим наращивания силы тока в цепи обмотки 2 электромагнита, т.е. из общего цикла работы устройства исключается цикл позиционирования пластины k.

Формула изобретения

Устройство для измерения адгезии пищевых продуктов, содержащее подъем30

35

55

ныи столик, узел определения липкости, верхнюю и нижнюю пластины, показывающий прибор, отличающееся тем, что, с целью сокращения продолжительности измерений и повышения точности, оно снабжено сигнализатором положения верхней пластины, блоком позиционирования верхней пластины, регулятором силы тока и блоком управления перемещением верхней пластины, оснащенным двумя триггерами, элементами НЕ, 2И, кнопкой управления, при этом узел определения липкости выполнен в виде электромагнита, обмотка которого подключена к показывающему прибору, а сердечник закреплен на верхней пластине с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, причем первый выход сигнализатора положения верхней пластины подключен через элемент НЕ и первый вход и прямой выход первого триггера соответственно к первому и второму входам элемента 2И, выход которого через первый ключ подсоединен к первому входу регулятора силы тока, выход последнего связан с показывающим прибором и посредством нуль-органа - с вторым входом первого триггера, инверсионный выход которого ерез второй ключ подключен к блоку позиционирования верхней пластины, при этом выход нуль-органа подсоединен к первому входу второго триггера,, к второму входу которого подключена

91552097 О

кнопка управления, а инверсионный вы- ключ подсоединен к регулятору силы ход втррого триггера через четвертый тока.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в пищевой промышленности, в частности в мясо-молочной ее отрасли, для определения липкости вязко-пластичных продуктов. При работе устройства на нижнюю пластину помещают исследуемый образец, второй триггер посредством ключа управления устанавливает регулятор силы тока в начальное положение. Верхняя пластина опускается на поверхность образца. По сигналу нуль-органа первый триггер выдает команду на включение блока позиционирования верхней пластины. Сигнализатор положения верхней пластины определяет режим его работы. После установки верхней пластины в заданное начальное положение по сигналам первого триггера и сигнализатора положения верхней пластины включается ругулятор силы тока, который увеличивает ток в обмотке электромагнита до момента отрыва верхней пластины от поверхности образца. Величина тока в момент отрыва фиксируется показывающим прибором. 2 ил.

Ь

СИ

4-PW о б Я

/2

/(

г/