Устройство для определения термоустойчивости молока Советский патент 1990 года по МПК G01N33/04 

Изобретение относится к приборостроению и может быть применено в молочной промьшшенности и в исследовательских лабораториях лри определении термоустойчивости молока путем непосредственного теплового воздействия.

Цель изобретения - повышение точности определения факта коагуляции молока и улучшение эксплуатацион- йых характеристик.

На чертеже представлено устройство.

В устройстве сосуд 1 для пробы выполнен в виде тонкостенной металлической трубки, например, из нержавеющей стали, Диаметр трубки-не должен быть большим, чтобы проба молока нагревалась равномерно, Уменьшение диаметра ограничено возможностями ме- :ханической очистки внутренней поверхности- трубки. Дпина трубки определяется величиной пробы. Концы трубки механически связаны с двухпо- эиционными запорными кранами 2, на- Цример, пробочного типа. Метод связи должен обеспечивать прочность и герметичность (например, пайка). К концам трубки припаяны электрические контакты 3, подключенные к нагревателю пробы - источнику электрической

4мощности, с которым связан датчик

5температуры (например, терморезистор) . Датчик 5 температуры закреплен на внешней поверхности трубки 1 в центральной ее части. Связь датчика с трубкой должна быть по возможности теплопроводной. Краны 2 имеют механический привод от электродвигателя 6 (например, типа РД-09), при этом связь с приводом такова, оба крана либо открыты, либо закрыты (как показано на чертеже). К одному из кранов 2 подключено сьемное гидравлическое сопротивление 7, выполненное

в виде отрезка капиллярной трубки с внутренним диаметром 0,15-0,3 мм, в качестве которого может служить, например, игла от медицинского шприца. К другому крану 2 подключен поршневой дозатор 8, например, -медицинский шприц. Шток поршня 9 связан с упругим динамометрическим элементом

10(например, пружиной), через который шток связан с приводом дозатора включающим, например, винтовую пару

11и электродвигатель 12, например, типа РД-09. Динамометрический зле

5

0

5

0

5

40

45

50

55

мент 10 связан с одной стороны с упором 13, ас другой - с электроконтактным устройством 14, например микропереключателем МПЗ-. Электроконтактное устройство 14 электрически связано через узел 15 задержки с узлом 16 индикации коагуляции. Узел задержки любого типа доджей обеспечивать задержку сигнала на 0,5-1 с, а узел индикации может, быть выполнен произвольно для обеспечения индикации световым, звуковым или иным способом при замыкании электроконтактного устройства 14. Узел 17(как и электродвигатель 6 ) должен быть включен в устройство при необходимости автоматической работы всех его элементов. Устройство работает следующим образом.

Дозатор 8 заполняют молоком, после чего при открытых кранах 2 трубку 1 заполняют молоком так, чтобы оно выходило из гидравлического сопротивления 7. Краны 2 закрывают, на трубку 1 от источника мощности 4 подают напряжение, вследствие чего стенки трубки нагреваются„ Проба молока, герметически замкнутая внутри трубки 1, также нагревается до температуры стенок трубки (в пределах оговоренной погрешности). Уровень нагрева от 30 до 160°С поддерживается с помощью датчика 5 температуры с заданной точностью с помощью терморегулятора (условно входит в состав источника 4 моп(.ности) . После необходимой выдержки при заданной температуре краны 2 открывают, дозатор 8 с помощью винтовой пары 11 и электродвигателя 12 начинает проталкивать нагретую- пробу через гидравлическое сопротивление 7. Если молоко не скоагулирова- но, то оно относительно свободно изливается через гидравлическое сопротивление 7 о При этом сжатие динамометрического элемента 10 (пружины) недостаточно для того, чтобы упор 13 привел в действие электроконтактный элемент 14. В противном случае скоа- гулированный белок закупоривает сравнительно тонкое отверстие слива и истечение молока либо вовсе нарушается, либо сильно ослабляется, В обоих случаях давление внутри системы дозатор 8 - трубка 1 - гидравлическое сопротивление 7 повышается настолько, что пружина 10 деформируется вплоть до взаимодействия упора 13 с электроконтактным устройством 14, вследств чего через время задержки, определяемое узлом 15 задержкиi срабатывает узел 16 индикации коагуляции, На этом заканчивается определение термоустойчивости о Узел задержки нужен дпя исключения ложных срабатываний электроконтактного элемента 1 вследствие неравномерности хода привода дозатора, а главным образом дпя нейтрализации скачкообразного повышения давления после открытия кранов, когда температура нагрева больше 100 С. Если молоко не скоагу лировало, то процесс может быть повторен при более высокой температре нагрева пробы до тех пор, пока нагретая проба не скоагулирует. С помощью средств автоматики (узел 17 вся работа устройства начиная с заполнения молоком дозатора 8 может протекать автоматически по заранее оговоренной программе, включающей уровень ступеней нагрева проб и время их выдержки при заданной температуре. Точность определения температуры коагуляции зависит от количества ступеней нагрева (чем меньше ступень, тем точнее) и качества тер- мостатирования, так как специального измерения температуры пробы после . нагрева не предусмотрено (в этом нет необходимости). Современные средства термостатирования позволяют поддерживать температуру нагрева на уровне О,1-0, сравнительно простыми и недорогими средствами: Таким образом, задача может быть решена в зависимости от конкретных требований к устройству. По окончании измерений одной пробы молока внутренние стенки трубки 1 необходимо прочистить (механически с помощью шомпола или химическими средствами путем промывки). Гидравлическое сопротивление 7 прочищают с помощью мандрена. Каждое устройство может снабжаться большим количеством гидравлических сопротивлений 7 для сокращения времени на подготовку к измерению, В этом случае чистка сопротивлений 7 производится по окончании работы.

Устройство может работать и по ускоренной программе, когда требует- мя провести сортировку сырья (молока) , идущего на переработку по принципу грдно - не годно. В этом случае

10

15

20

25

30

35

40

5

0

5

назначается контрольный уровень температуры, например , и производят контроль коагуляции проб при этой температуре. В этом случае устройство может быть включено в технологический процесс переработки. , Устройство обеспечивает повьгаение точности определения показателей термоустойчивости молока за счет исключения элемента субьективизма при определении факта и коагуляции молока, производительности труда за счет оперативности проведения анализа (не более 10-15 мин при измерении в диапазоне температур 40-160 С), а также возможность автоматизации измерений и исключение субьективных факторов при проведении измерений, проведения измерений по заранее заданной программе нагрева и выдержки пробы в предельно одинаковых условиях, поскольку исключается участие человека, включения устройства в технологический процесс переработки молока..Кроме того, необходимо только малое .количество молока для проведения анализа (10-15 мл на измерение в диапазоне температур до ), в единичном тесте (при одной заранее выбранной температуре) - не более 1 мл.

Экономический эффект от внедрения устройства определяется повышением достоверности определения показателей термоустойчивости молока при его переработке в сгущеное и.стерилизации.

Формула изобретения Устройство для определения тер мо- устойчивости молока, содержащее сосуд для исследуемой пробы, датчик температуры и нагреватель, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности, оно оснащено блоком контроля коагуляции молока и узлом перемещения исследуемой пробы, при этом сосуд для исследуемой пробы выполнен в виде металлической трубки с запорными клапанами на противоположных ее концах, на одном из которых размещено съемное гидравлическое сопротивление, нагреватель представляет собой электрич еские контактные элементы, закрепленные на противоположных концах металлической трубки перед запорными клапанами, а узел перемещения исследуемой пробы выполнен в виде поршневого дозатора, подсоединенного к другому концу металлической трубки, шток поршня которого посредством упругого динамометрического элемента связан с приводом причем блок контроля коагуляции молока содержит электропривод запорных клапанов.

термореле, подключенное к электрическим контактным элементам и датчику температуры, закрепленному на металлической трубке, а также узел индикации коагуляции, подключенный к штоку поршня посредством элемента задержки с микропереключателем и упором.

Изобретение относится к приборостроению и может найти применение при анализе молока. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит сосуд 1 для пробы, нагреватель 4 пробы и датчик 5 температуры. Сосуд для исследуемой пробы выполнен в виде металлической трубки, установленной герметично между двумя запорными кранами 2. Краны 2 имеют механический привод от электродвигателя 6. К одному из кранов 2 подключено съемное гидравлическое сопротивление 7. 1 ил.

Составитель Н.Арцыбашева Редактор Л.Пчолинская Техред М.Д1одык Корректор О.Кравцова

Заказ 3139

Тираж 512

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1Г3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

„,„,Ив,,,«„,,в1.«.,..-.- ,-.- - ----- - ------ - ------- - - - .- - 1-.,---- - -- - - ----.- ---- Ь-- -„--.-..

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

Подписное