Способ исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования и устройство для его осуществления Советский патент 1993 года по МПК G01N33/02 C13D1/10 

Устройство для исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования дополнительно снабжено валом 1 с водилом 2, укрепленным в верхней части вала 1 тензорезисторным датчиком 3 и фиксатором 4 перемещения элемента давления 5, при этом приспособление для размещения исследуемой пробы выполнено в виде цилиндрической емкости 6, вал 1 установлен соосно последней с возможностью вращения, элемент давления 5 укреплен на конце водила 2, а тензорезисторный датчик 3 - на элементе давления 5, при этом измерительная шкала 7 выполнена дугообразной, а фиксатор 4 установлен в верхней части емкости б с возможностью перемещения.

Смесь твердой и жидкой фаз с требуемым соотношением, например сокостру- жечную смесь из диффузионных аппаратов, помещают в цилиндрическую емкость 6. Располагают радиально на поверхности образца индикаторные полоски 8 для определения границы максимального распространения поля деформации сокост- ружечной смеси в направлении движения элемента давления 5. Вращение вала 1 с помощью привода 9 обеспечивает через водило 2 перемещение элемента давления 5 в сокостружечной смеси, При перемещении элемента давления в исследуемой среде вокруг него возникает поле сжимающих напряжений, вызывающее поле деформации сокостружечной смеси. Деформация сокостружечной смеси способствует изгибу индикаторных полосок 8, расположенных на ее поверхности. При этом действующая на элемент давления 5 сила реакции со стороны сокостружечной смеси вызывает изгиб элемента давления и тем самым изменяет характеристики расположенных на элементе давления тензорезисторных датчиков 3, предназначенных для измерения силы реакции со стороны сокостружечной смеси. Совместно с элементом давления 5 перемещается измерительная шкала 7, позволяющая измерить перемещение элемента давления, а также расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления.

Измеряют величину перемещения элемента давления 5, возникающую при этом силу реакции со стороны сокостружечной смеси, расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения

элемента давления, т.е. до места на поверхности сокостружечной смеси, где индикаторные полоски 8 останутся прямолинейными. Кроме того, измеряют радиус элемента давления 5. Определяют модуль упругости сокостружечной смеси по формуле

Е

2 PQnd -Inr)

10

л и

5

0

5

0

5

Пример осуществления способа.

Из диффузионного аппарата отбирают смесь свекловичной стружки и диффузионного сока с необходимым соотношением фаз.

Напротив нулевого значения измерительной шкалы устанавливают фиксатор перемещения элемента давления.

Располагают радиально на поверхности образца индикаторные полоски для определения деформации сокостружечной смеси.

Перемещают в сокостружечной смеси на некоторое расстояние и элемент давления. В нашем случае мм.

Фиксируют с помощью тензорезистор- ного датчика величину возникающей при движении элемента давления силу реакции Р со стороны сокостружечной смеси. ,75х 1000000 Па. В этот же момент измеряется расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления. мм.

Радиус элемента давления мм,

Подставляя полученные значения в формулу для определения модуля упругости смеси твердой и жидкой фаз, получаем

Е

2 -0.75 106(1пЗОО -In 16) 3,14 11

О, МО6 (Па).

Преимущества предлагаемого способа заключаются в возможности определения модуля упругости смеси твердой и жидкой фаз в целом, а не только отдельных ее компонентов, как делалось в прототипе, а также в возможности определения модуля упругости смеси твердой и жидкой фаз в процессе Тепловой обработки.

Действительное значение модуля упругости смеси твердой и жидкой фаз, например сокостружечной смеси, - одна из основных величин, необходимых при разработке более эффективных и рациональных транспортных систем экстракторов.

Зная действительное значение модуля упругости сокостружечной смеси, можно определить величину удельной нагрузки на рабочих органах транспортных систем, определить оптимальные прочностные характеристики органов и необходимые взаимные их расположения. Это вызовет улучшение условий транспортирования, повышение производительности экстрактора и качества диффузионного сока, снижение потерь сахара в жоме.

Формул а изо бретени я

1. Способ исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного .оборудования, предусматривающий отбор исследуемой пробы, нагружение ее внешней силой и измерение физических показателей, изменяющихся под воздействием внешней силы в соответствии с физико-химическими свойствами исследуемой пробы, с последующим определением модуля упругости с учетом измеренных физических показателей, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, в качестве исследуемой пробы используют сокостру- жечную смесь растительного сырья из диффузионных аппаратов, при этом нагружение внешней силой осуществляют за счет перемещения в исследуемой пробе элемента давления, а определение модуля упругости осуществляют по формуле

Е 2-P(lnd -In r)

я и

где Р -действующая на элемент давления сила реакции со стороны сокостружечной смеси; d - расстояние от поверхности элемента давления до границы максимального распространения поля деформации сокостружечной смеси в направлении движения элемента давления;

и - перемещение элемента давления, г - радиус элемента давления, 2, Устройство для исследования смеси растительного сырья и жидкой фазы при проектировании экстракционного оборудования, содержащее приспособление для размещения исследуемой пробы, элемент давления и измерительную шкалу, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно дополнительно снабжено валом с водилом,укрепленным в верхней части вала, тензорезисторным датчиком и фиксатором перемещения элемента давления, при этом приспособление для размещения исследуемой пробы выполнено в

виде цилиндрической емкости, вал установлен соосно последней с возможностью вращения, элемент давления укреплен на конце водила, а тензорезисторный датчик - на элементе давления, при этом измерительная шкала выполнена дугообразной, а фиксатор установлен в верхней части емкости с возможностью перемещения.

Фиг/

ЗидА

Pui2