Способ определения взбитости мороженного и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК G01N33/02 

Изобретение относится к измерительной технике для молочной промышленности и может быть использовано во фризерах непрерывного действия в процессе производства мороженого.

Известен способ определения процента взбитости мороженого, при котором производят ручной отбор определенного количества смеси и мороженого с последующим взвешиванием и вычислением взбитости по формуле (1)

SaVcfr-G,. 10Q%(1)

м

где Vc - объем порции смеси,

PC - плотность смеси.

GM - масса порции мороженого.

Однако этот способ не позволяет с достаточной точностью определять взбитость, так как значительную погрешность вносит процесс ручного отбора проб, что исключает

объективность измерений и возможность автоматизации процесса измерения и регулирования взбитости мороженого.

В качестве прототипа взято устройство для производства мороженого - фризер непрерывного действия, содержащий подводящие и отводящие трубопроводы для смеси и мороженого.

Целью изобретения является упрощение процесса определения взбитости мороженого и повышение точности измерения.

Это достигается тем, что взбитость мороженого определяется по разности переладов давлений на сужающих устройствах, установленных на продуктовой линии до и после фризера.

Величина массового расхода для смеси через сужающее устройство, установленное на входной линии фризера, определяется выражением (2)

V|

VI

ю VI со ю

, Pz)

(2)

где а- коэффициент расхода сужающего устройства,

FO - площадь отверстия сужающего устройства,

р - плотность жидкости, проходящей через сужающее устройство,

Pi, P2 - давления до и после сужающего устройства.

Формула (2) справедлива при условии постоянства плотности вещества в процессе прохода через сужающее устройство. Ее можно представить в виде

QMI - .др1

(3)

Коэффициент К аРсЛ/3 для жидкости можем считать постоянным, так как «зависит только от конструкции сужающего устройства в определенном диапазоне числа Рей- нольдса, FO зависит только от материала сужающего устройства, его коррозионной и эрозионной стойкости.

На втором идентичном сужающем устройстве, расположенном на выходе из фризера, формула (2) примет вид QMII a Fo V2pn/p1 p2v| KV ДР| (4) Так как в процессе фризерования при кри- оскопической температуре продукта происходит вымораживание только 45-55% находящейся в нем воды, превращающейся с помощью скребков в мелкие кристаллы льда, и происходит интенсивное насыщение смеси мельчайшими пузырьками воздуха, то после фризерования на втором сужающем устройстве произойдет изменение плотности р, и следовательно, перепада давления ДРи. Так как массовый расход смеси через фризер остается неизменным, тогда QMI QMII или .ДР( .др,,, откуда

-ft (5)

Зная плотность смеси и учитывая (5), (4), (2) и (1), сможем определить взбитость мороженого.

Представим формулу (1) в виде отношения плотностей смеси и мороженого

Урс - Урн „pi -pii pi (6

V/Эм /Oil /Oil 1 W

здесьрс -р( рм рп Из (5) имеем р /Oii -тгтг- Подставив значение р в (6, получим

(лр..-лр.) (7)

откуда видно, что взбитость мороженого пропорциональна разности перепадов давлений на сужающих устройствах, установленных до и после фризера.

Для осуществления способа в конструкцию фризера внесены изменения: на продуктовой линии до и после фризера установлены сужающие устройства, к которым подключены дифманометры. Их электрические выходы включены между собой последовательно и встречно, т.е. на разность напряжений. Эта разность напряжений подведена к регистрирующему прибору, отградуированному в единицах взбитости мороженого. Разность показаний дифманометров будет изменяться пропорционально изменению взбитости.

На чертеже изображена функциональная схема устройства, осуществляющего предложенный способ.

На чертеже схематически изображен

фризер 1 с подводящим 2 и отводящим 3 трубопроводами. В сечениях I и I продук- топроводов установлены сужающие устройства 4 и 5, к которым подключены дифманометры 6 и 7 с электрическими выходами. После сужающего устройства 4 установлен ввод воздуха 8.

Способ автоматического определения взбитости мороженого осуществляется следующим образом.

Во фризер 1 посредством трубопровода 2 через сужающее устройство 4 пропускают смесь, которая, проходя фризер 1 и сужающее устройство 5, по трубопроводу 3 сливается в приемный технологический бак. При

этом оба дифманометра покажут одинаковые выходные сигналы. В это время устанав- ливают нуль выходного напряжения разности двух дифманометров. Затем производят запуск фризера в работу. В процессе фризерования плотность продукта в сечении II будет уменьшаться и на выходных концах появится сигнал рассогласования показаний двух дифманометров, который можно отградуировать на регистрирующем

или показывающем приборах в единицах взбитости мороженого.

Формула изобретения

1. Способ определения взбитости мороженого во фризере, предусматривающий измерение разности плотностей продукта на входе и выходе фризера, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения и повышения точности,

создают перепады давлений во фризере, а плотность продукта устанавливают по измеренным перепадам давлений, а определение взбитости мороженого во фризере осуществляют по формуле

(AP,,-APi)

где Д PI - перепад давления на входе фризера;

А Ри - перепад давления на выходе фризера.

2. Устройство для определения взбито- сти мороженого, содержащее фризер с подводящим и отводящим трубопроводами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено сужающими устройствами, установленными на подводящем и отводящем трубопроводах, и диф- манометрами, соединенными с регистрирующим прибором, при этом электрические выходы дифманометров соединены между собой последовательно и встречно.

Использование: в измерительной технике молочной промышленности, именно во фризерах непрерывного действия в процессе производства мороженого. Сущность способа заключается в том, что создают перепады давлений, затем измеряют перепады давлений до и после фризера, а взби- тость определяют по разности этих перепадов до и после фризера. Реализация способа осуществлена с помощью двух сужающих устройств, установленных на продуктовой линии до и после фризера 1. Электрические выходы дифманометров, установленных на сужающих устройствах, соединены между собой на разность напряжений, которая градуируется на регистрирующем приборе в единицах взбитости мороженого или подводится к устройству регулирования количества подачи во фризер воздуха для автоматического поддержания заданной взбитости. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Sw Л , с/чгси Ј/J

Btod gtttdvxa

I I

15L

//

Выход

3 мороженою