Прибор для контроля консистенции твердых и пастообразных пищевых продуктов Советский патент 1976 года по МПК G01N33/02 

1

Изобретение относится к мясо-молочной промышленности и может быть использовано для контроля консистенции сыра, масла, фарша и т. п. продуктов.

Известен прибор для контроля консистенции твердых и пастообразных пищевых продуктов, содержаш,ий стол для размеш,ения исследуемого образца, установленный над ним индентодержатель с возможностью поступательного движения в вертикальной плоскости и динамометрическое устройство.

Однако тарировка прибора в случаях одноосного сжатия неудобна, так как не предусiMOTpeHa плошадка для установки груза; тензодатчики, примененные для регистрации усилий, имеют непостоянную характеристику во времени, что отражается на точности и воспроизводимости измеряемых характеристик, и, кроме того, прибор имеет малый диапазон скоростей, что ограничивает его возможности при изучении структурно-механических войств твердообразных тел.

Цель изобретения - более быстрое и комплексное определение структурно-механических показателей продукта. Для этого предлагаемый прибор снабжен дополнительным динамометрическим устройством вращательного движения, связанным с индентодержателем, а стол для размещения исследуемого образца состоит из площадки, шариковых направляющих и стакана, установленного с возможностью вертикального перемещения по этим направляющим, при этом дно стакана соединено с динамометрическим устройством посредством щарика.

Кроме того, прибор снабжен двумя дисками, резистором и двумя скользящими контактами, а динамометрическое устройство вращательного движения состоит из торсионной пружины, верхний конец которой соединен посредством зубчатой передачи с ведущим валом, а нижний конец связан с индентодержателем, причем на нижнем конце торсионной нружины установлены диск, резистор и скользящий контакт.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предложенного прибора; на фиг. 2 - 6 - сменные инденторы: пластина, конус, шарик, струнный нож, ребристый трубчатый пробоотборник с разрезом по А - А.

В корпусе 1 прибора расположены двигатель 2, редуктор 3, коробка 4 передач, коническая муфта 5 сцепления, динамометрическое устройство 6 с индикатором 7 и механоэлектрический датчик 8.

В верхней части корпуса 1 смонтирован стол для размещения исследуемого образца, имеющий две степени свободы в вертикальном положении. Стол состоит из площадки 9, шариковых направляющих 10 и стакана 11, закрывающегося крышкой 12. Внутри стакана 11 по его оси установлен шарик 13 на стержне 14, нижний конец которого жестко соединен с дном другого стакана 15, вставленного в стакан 11 н оннрающегося на него одной точкой. Стол стакана 11 в свою очередь опирается одной точкой но обшей оси носредством шарика 16 с динамометрическим устройством 6. Над корпусом 1 при помошн четырех стоек 17 и соединительной нлиты 18 в направляющ,их стойках 19 и 20 неремеш,ается вверх и вниз каретка 21, приводимая в движение винтом 22, вращающимся в гайке 23. Направляющая стойка 20 одновременно является валом, приводящим во вращение систему зубчатых колес 24 - 27 через шестерню 28, сидящую на стойке и скользящую по ней при движении каретки вверх и вниз. Зубчатое колесо 27 жестко соединено с верхним концом торсионной пружины 29. Нижний конец этой пружины соединен с обоймой 30, в которую вставляются сменные инденторы (см. фиг. 2 - 6). Обойма 30 соединена также с зубчатым колесом 31, а последнее через зубчатое колесо 32 - с колесом 33, на оси которого закреплена стрелка 34, вращающаяся синхронно со шкалой 35, которая в свою очередь вращается вместе с зубчатым колесом 25. Нижний конец торсионной пружины не защемлен вследствие воздействия исследуемого образца на индентор. Угол закручивания торсионной пружины 29, выраженный в значениях крутящего момента, прилагаемого к исследуемому образцу, определяется по шкале 35 и регистрируется на диаграммной ленте самопишущего потенциометра 36. . На оси зубчатого колеса 27 закреплен диск 37, на наружной стороне которого имеется токосъем, по которому скользит контакт 38. Диск 39, резистор и коитакт 40 установлены на нижнем конце торсионной пружины 29. Оси инденторов совпадают с осью стола и точкой касания его с динамометрическим устройством 6. Наблюдения за процессом вертикальной деформации исследуемого образца проводятся с помощью индикатора 7 и регистрируются через механозлектрический датчик 8 на диаграммной ленте потенциометра 36. Исследуемый образец устанавливают на площадке 9. При работе с индентором (ребристая трубка, см. фиг. 6), последний вставляют в обойму 30, включают электродвигатель, и каретку 22 вместе с индентором опускают. Индентор внедряется в исследуемый образец на необходимую глубину, при этом ;тол дави-т на динамометрическое устройство 6, деформация которого регистрируется индикатором 7 и через механоэлектрический датчик 8 записывается на диаграммной ленте потенциометра 36 в виде изменения величины электрического напряжения. Переключив коническую муфту 5 на вал, производят закручивание верхнего конца торсионной нружины 29 относительно ее нижнего защемленного конца. По мере поворота крутящий момент торсионной пружины растет до значения, соответствующего предельному напряжению сдвига масс исследуемого образца. В этот момент нроисходит проворачивание пробоотборника в продукте, а торсионная нружина 29 прекращает закручиваться и фиксируется в этом положении собачкой 41. Вся картина нарастания напряжений в торсионной пружине регистрируется самопищущим потенциометром 36. Соответствующие показания снимают со шкалы 35 и определяют прочностные характеристики продукта. Обратным ходом винта 22 индентор извлекается из исследуемого образца. Внутри нробоотборника остается часть исследуемого образца в виде цилиндра, заполняющего трубку. Остаток исследуемого образца снимают со стола и открывают крышку 12. Индентор опускают, и цилиндр исследуемого образца, находяшийся внутри -пробоотборника, подается на шарик 13, при этом исследуемый образец начинает течь в зазор между шариками 13 и стенкой пробоотборника с постоянной скоростью. По усилию, необходимому для поддержания течения исследуемого образца (величина усилия отмечается «а индикаторе 7 или на ленте самопишущего потенциометра 36), вычисляется эффективная вязкость продукта. После того, как достаточная для химических исследований часть пробы вытечет из пробоотборника в съемный стакан 15, останавливают движение индентора, и с помощью самонищущего потенциометра 36 или визуально на индикаторе 7 производится наблюдение за спадом напряжения в продукте, оставшемся в пробоотборнике. Работа с инденторами, показанными на фиг. 2 - 5, производится аналогичным образом, но без участия шарика 13. При помощи индентора, приведенного на фиг. 2, определяют усилие разрушения образца при сжатии. По характеру реотрамм внедрения в продукт инденторов, изображенных на фиг. 2 и 4, определяют его прочностные, вязкостные и упруго-эластичные характеристики. С помощью струнного индентора, представленного на фиг. 5, можно определить эти же характеристики при разрезании сыра. Формула изобретения 1. Прибор для контроля консистенции твердых и пастообразных пищевых продуктов, нанример сыра, содержащий стол для размещения исследуемого образца, установленный над ним индентодержатель с возможностью поступательного движения в вертикальной плоскости и динамометрическое устройство.