"Устройство для определения плотносп жидкости Советский патент 1977 года по МПК C12G1/02 

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для определения по плотности виноградного сусла количества выбродивших Сахаров и содержание в нем спирта.

Известно устройство для определения плотности жидкости, например виноградного сусла в процессе его брожения, состояшее из поплавка, погружаемого в контролируемую жидкость, и пневматической уравновешиваюшей системы, включаюш:ей суммирующий рычаг, управляемое пневматическое сопротивление тина «сопло-заслонка, элемент обратной связи и элемент настройки.

Известный плотномер измеряет непосредственно величину плотности, в то время как плотность многокомпонентного раствора, каким является бродящее виноградное сусло, не определяет однозначно концентрации входящих в него компонентов (сахара и спирта).

С целью определения по плотности сусла количества выбродивших Сахаров и содержания в нем снирта в предлагаемом устройстве в пневматическую уравновешивающую систему введен дополнительный силовой элемент обратной связи, также кинематически связанный с суммирующим рычагом, пневматическая камера сервомеханизма основного cHviOBoro элемента соединена с междроссельной камерой управляемого пневматического сопротивления

типа «сопло-заслонка через нневмоклаиан и нневмоемкость, а пневматическая камера сервомеханизма дополнительного силового элемента- через нневмореле, причем унравляющие камеры пневмореле и нневмоклапана чарез пневмокнопку соединены с линией питания сжатым воздухом.

На фиг. 1 изображена принцппиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2-график зависимости плотности виноградного сусла от содержания в нем Сахаров; на фиг. 3 - график зависимости нриран1,ения илотности виноградного сусла в процессе брожения от количества выбродивших Сахаров и образовавщегося спирта.

Устройство состоит из погружаемого в Koirrролируемую жидкость поплавка 1, укрепленного на суммируюи,ем рычаге 2, вращаюнюмся вокруг опоры 3, слева от которой к суммнрующему рычагу прикреплена пружина 4 настройки, а справа - силовые элементы обратной связи.

Основной и дополнительный силовые элементы обратной связи содержат соответстиепIo пружины 5 и 6 обратной связи. соед1;нс11иые ленточными тягами с валиками 7 и 8, приводимыми во вращение сервомеханизмами 9 и 10 и имеющими иа своем продолжении ноказываюилие стрелки, одна из которых на

цкале 11 показывает содержание сахара в

сусле до начала брожения, а другая на шкале 12 - количество выбродивших Сахаров и содержание спирта в сусле.

Пневматическая камера 13 сервомеханизма основного силового элемента соединена с междроссельной камерой 14 управляемого пневматического сопротивления типа «соплозаслонка, образуемого суммируюш:им рычагом и соплом 15, через пневмоклапан 16 и пневмоемкость 17.

Пневматическая камера 18 сервомеханизма дополнительного силового элемента через сопло 19 пневмореле 20 соединена с междроссельной камерой управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка, а через сопло 21 - с атмосферой.

Управляюш,ие камеры пневмореле и пневмоклапана через пневмокнопку 22 соединены с линией питания сжатым воздухом.

Принцип действия предложепного устройства основан на реализации зависимостей, представленных на фиг. 2 и 3.

Плотность виноградного сусла до начала брожения позволяет определить содержание сахара в нем (см. фиг. 2), а разность плотностей сусла до начала брожения и в текущий момент времени позволяет определить количество выбродивших Сахаров (прямая 1) и количество образовавшегося спирта (прямая 2} (см. фиг. 3). Следовательно, измерив плотность сусла до начала брожения, можно определить начальное содерл :ание сахара, а затем, измерив разность плотностей сусла до начала брожения и в текущий момент времени, - количество выбродивших Сахаров и содерл ание спирта.

Устройство работает следующим образом.

Суммирующий рычаг 2 уравновешивают при подвешенном, но непогруженном в сусло поплавке 1 таким образом, что показания на шкалах 11 и 12 соответствуют нулю. При погруж:ении поплавка 1 в сусло до начала процесса брожения на него действует выталкивающая спла, пропорциональная плотности сусла, которая в свою очередь зависит от содержания в нем сахара, и вследствие нарушения момента сил суммирующий рычаг 2, совершая вращение относительно опоры 3 против часовой стрелки, отходит от сопла 15, вследствие чего давление в междроссельной камере 14 управляемого пневматического сопротивления тина «сопло-заслонка понижается.

При нажатой пневмокнопке 22 сжатый воздух из линии питания, поступающий в управляющую камеру пневмоклапапа 16 под давлением, превышающим давление подпора, подведенное в верхнюю камеру, открывает пневмоклапан 16. При этом сигнал из междроссельной камеры 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслопка поступает в пневмоемкость 17 и пневматическую камеру 13 сервомеханизма 9, который через валик 7 и пружину обратной связи 5 восстанавливает равновесие моментов сил на суммирующем рычаге 2. Показание на шкале

11, отградуированной в единицах содержания сахара, соответствует содержанию сахара в сусле до начала брожения.

Таким образом при нажатой кнопке 22 производят измерение содержания сахара в сусле до начала процесса брожения. При этом сжатый воздух, поступающий в управляющую камеру пневмореле 20 под давлением, превышающим давление подпора, заведенное в третью камеру снизу, держит мембранный блок последнего в таком состоянии, что пневматическая камера 18 сервомеханизма 10 отключена от междроссельной камеры 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка и соединена с атмосферой через сопло 21 пневмореле 20.

При отпз-щенной пневмокнопке 22 управляющая камера пневмоклапана 16 соединена с атмосферой и давление подпора в верхней камере держит мембранный блок в таком состоянии, что ппевмоклапан 16 отсекает междроссельную камеру 14 управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка от пневмоемкости 17 и пневматической камеры 13 сервомеханизма 9, а мембранный блок пиевмореле 20 перекрывает сопло 21 и открывает сопло 19, соединяя тем самым междроссельную камеру 14 управляемого пневматпческого сопротивлепия типа «сопло-заслонка с пневматической камерой 18 серво1механизма 10. При этом пневматический сигнал, соответствующий плотности сусла до начала брожения, запоминается в пневмоемкости 17 и пневматической «амере 13 сервомеханизма 9, а стрелка на щкале 11 фиксирует показание, соответствующее содержанию сахара в сусле до начала брожения в течение всей последующей работы устройства.

В процессе брожения плотность сусла пепрерывно изменяется, и устройство работает, измеряя отклонения плотности сусла от плотности сусла до начала брожения. При этом на шкале 12, имеющей двойную оцифровку, одна из которых соответствует содержанию спирта, а другая - содержанию сахара, отображено истинное содержание спирта в сусле и истинное количество выбродивших Сахаров.

Формула изобретения

Устройство для определения плотности жидкости, например виноградного сусла в процессе его , состоящее из погружаемого в контролируемую жидкость поплавка и пневматической зфавновешивающей системы,

включающей суммирующий рычаг, управляемое ппевматическое сопротивление типа «сопло-заслонка, элемент настройки и силовой элемент обратной связи, отличающееся тем, что, с целью определения по плотности

сусла количества выбродивших Сахаров и содержания в нем спирта, в пневматическую уравновешивающую систему введен дополнительный силовой элемент обратной связи, также кинематический связанный с суммир)аоiiuiM р1)1чагом, пневматическая кал-гера сервомеханизма основного силового элемента соединена с междроссельной камерой управляемого пневматического сопротивления типа «сопло-заслонка через пневмоклапан и пневмоемкость, а пневматическая камера сервомеханизма дополнительного силового элемента- через пневмореле, причем управляющие

камеры пневмореле и пневмоклапана через пневмокнопку соединены с линией питания сжатым воздухом.

Р1сточники информации, принятые во внимание при экспертизе . Глыбин И. П. «Автоматические плотномеры, пзд. «Техника, Киев, 1965, с. 30.

.12 8