Устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе выпечки Советский патент 1980 года по МПК G01K13/06 

Изобретение относится к контактной термометрии и может быть применено в качестве датчика температуры центра мякиша хлеба при автоматическом контроле и регулировании его готовности в процессе выпечки в тоннельной хлебопекарной печи. Известно устройство для автоматического измерения температуры хлеба в про цессе вьтечки, предназначенное для автоматического контроля готовности хлеба непосредственно на движущемся конвейер печи i . Недостаток устройства заключается в том, что оно не обеспечивает попадание термощупа в заданную зону контролируемого объекта (хлеба). Наиболее близким к изобретению является устройство для автоматического иэмерения температуры хлеба в процессе выпечки, содержащее термошуп, вторичны прибор, исполнительный механизм (соленоид), два путевых выключателя и реле времени. Исполнительный механизм ввода термощупа в хлеб возвращает его в исходное положение согласно сигналам путевых выключателей. Реле времени осуществляет, временную задержку между двумя последующими измерениями 2J . Устройство обладает недостаточным быстродействием и надежностью вследствие недостаточного попадания термощупа в центральную область хлеба, зависимости времени нахождения термошупа в хлебе от скорости конвейера . печи и значительного времени успокоения подвижных частей вторичного прибора. Целью изобретения является повьаиение быстродействия и надежности устройства. Для этого устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе вьтечки, содержащее термошуп, вторичный прибор, два путевых выключателя, реле времени и исполнительный механизм, снабжено триггером с раздельными входами и элементом запрет, выход последнего соединен с исполнитель ным механизмом, а вход связан с одним путевым ( выключателем,, при этом выход триггера подключен к инверсному входу элемента запрет и к входу реле времени. Устройство также должно быть снабжено ,вторым элементом запрет, прямой вход которого соединен с выходом реле времени, - инверсный вход - с первым путевым выключателем, а выход - с выключающим входом триггера, включающий вход которого связан с вторым путевым выключателем. Кроме того, устройство следует снабжать импульсатором, вход которого подкл чен к выходу элемента запрет , а выход - к включающему входу триггера, при этом выключающий вход последнего соединен с реле времени. Устройство также можно снабдить выключателем и двумя последовательно соединенными импульсаторами, вход одно из них связан с выходом элемента запрет, а выход другого импульсатора -. с вх:одом выключателя, замыкающий контакт последнего через реверсивный двигатель связан со стрелкой втричного при бора, при этом включающий вход триггер .соединен с вторым путевым выключателе а вь{ключающий вход - с реле времени. На фиг, 1 изображена схема пред лага ;емого устройства, первый вариант устрой ства; на фиг. 2 то же , второй вариант устройства; на фиг. 3 то же, третий ва- риант устройства. Устройство для автоматического изме рениятемпературы (фиг. 1) содержит пневматический порщневой исполнительНый механизм 1, который установлен опоре 2 кронштейна 3 над хлебом 4, лежащим на движущемся конвейере 5 хлебопекарной печи. На штоке 6 с порщнем 7 н пружиной 8 укреплен тёрмошуп 9, в который вмонтирована микротермопара, подключенная проводом 1О к вторичному прибору 11 (электронный автоматический потенциометр). На испол нительном t механизме 1 укреплен первый путевой выключатель 12 с толкателем 13, а на кронштейне 3 - второй путевой выключатель 14 с толкателем 15, связанные с построенной на элементах УСЭППА схемой, которая содержит первый и второй элементы запрет 16 и 17, триггер 18 с разделительными Ёкодами и реле 19 времени. Устройство работает следующим образом. Хлеб располагается на конвейере печи колоннами, фиксированное расположение которых относительно конвейера обеспечивается при автоматической посадке тестовых заготовок из расстойного шкафа, предшествующего печи в технологической линии, производства подового .хлеба. Устройство устанавливается на выходе из печи над определенной колонной так, чтобы термощуп имел возможность Перемещения в ве угикальной плоскости , проходящей через центры караваев хлеба в данной колонне. Конфигурация толкателя 13 выбрана таким образом, учтобы путевой выключатель 12 срабатывал при нахождении центра мякиша хлеба точно под термощупом. Хлеб 4, находящийся на движущемся конвейере 5 печи, действует своей боковой поверхностью на толкатель 13 первого путевого выключателя 12, Сигнал от путевого выключателя 12 проходит через первый элемент запрет 16 в исполнительный механизм 1, ввод1пций при этом термощуп 9 в хлеб, и вторичный прибор производит измерение температуры мякища. Во время нахождения термошупа в хлебе исполнительный механизм 1 поворачивается в вертикальной плоскости вокруг опоры 2 до тех пор, пока он своей боковой поверхностью не коснется толкателя 15. При этом срабатывает второй путевой выключатель 14, выходной сигнал которого поступает на включающий вход триггера 18, Выходной сигнал триггера 18 поступает на инверсный вход первого элемента запрет 16 и на вход реле 19 времени. В результате исполнительный механизм 1 возвращает термощуп в исходное положение, а реле 19 времени осуществляет временную задержку -между двумя последующими измерениями, настраиваемую в диапазоне 6О-900 с. По окончании этой задержки на выходе реле времени появляемся единичный сигнал, который поступает на прямой вход второго элемента запрет 17. Если при этом сигнал от первого путевого выключателя 12 - нулевой, то выходной сигнал реле 19 времени проходит через второй элемент запрет 17 на выключающий вход триггера 18 и выключает его. Если же на инверсный вход второго элемента запрет 17 поступает единичный сигнал от первого выключателя 12 (что свидетельствует о нахождении термощупа над .Периферийной зоной мякиша хлеба), то выходной сигнал реле 19 времени выклю чает триггер 18 только после появления на.инверсном входе второго элемент запрет 17 нулевого сигнала. При этом исключается ошибочное введение термощ па в периферийную зону мякиша хлеба. После выключения триггера устройство подготовлено к следующему измерению. Устройство для автоматического измерения температуры хлеба в процессе выпечки (фиг. 2) содержит те же элементы, что и устройство на фиг. 1, толь ко на исполнительном механизме 1 укре плен путевой выключатель 12 с толкате лем 13, связанный с построенной на эле ментах УСЭППА схемой, которая содержит элемент запрет 16, импульсагор 20, триггер 18 с разделительными входами, реле 19 времени. Устройство работает следующим образом. Хлеб 4, находящийся на движущемся конвейере 5 печи, действует своей боко1ЮЙ поверхностью на толкатель 13 путев го выключателя 12. Сигнал от путевого выключателя 12 через элемент запрет 16 поступает в исполнительный механизм 1, вводшций при этом терможуп 9 в хле (во время нахождения термошупа в хлебе исполнительный механизм 1 поворачивается в вертикальной плоскости вокруг опоры 2). Сигнал с выхода элемента запрет 16 также поступает на вход им пульсатора 20, обеспечивающего фиксированную временную задержку (6с), в течение которой термощуп находится в хлебе и происходит измерение температуры мякиша хлеба вторичным прибором. После истечения этой временной задержк на выходе импульсатора появляется единичный сигнал, который поступает на вьь кяючающий вход триггера 18. При этом на выходе триггера 18-также появляется единичныйсигнал, поступающий на вход реле 19 времени и на инверсный вход элемента запрет 16. На выходе эл& мента запрет появляется нулевой сиг нал, в результате чего термощуп 9 выводится из хлеба 4 исполнительным steханизмом 1 и выключается импульсатор 20. Реле 19 времени осуществляет временную задержку между двумя последующими измерениями, настраиваемую в диапазоне 60-900 с .По окончании этой задержки на выходе реле 19 времени появляется единичный сигнал, который выключает триггер 18. После выключе- 946 ния триггера устройство подготовлено кследующему измерению. Устройство для автоматического иэмфения температуры (фиг. 3) содержит пневматический поршневой исполнительный механизм 1, который установлен на опоре 2 кронщтейна 3 над хлебом 4, лежащим на движущемся конвейере 5 хлебопекарной печи. На щтоке 6 с поршнем 7 и пружиной 8 укреплен термошуп 9, в который вмонтирована микротермопара, подключенная проводом 10 к вторичному прибору 11 (электронный автоматичес- :кий потенциометр), содержащему измерительную часть 21, ..реверсивный двигатель 22, стрелку 23, шкалу 24, На ис.полнительном механизме 1 укреплен первый путевой выключатель 12 с толкателем 13, а на кронщтейне 3 - второй путевой выключатель 14 с толкателем 15, связанные с построенной на элементах УСЭППА схемой, которая содержит элемент- запрет 16, первый импульсатор 20 (прогрева термощупа), второй импульсатор 25 (включения вторичного прибора), вьжлючатель 26, триггер 18 с раздельными входами, рбле 19 емени. Устройство работает следующим образом. Хлеб 4, находящийся на движущемся конвейере 5 печи, действует своей боковой поверхностью на толкатель 13 первого путевого выключателя 12. Сигнал от путевого выключателя проходит через элемент запрет 16 в исполнительный механизм 1, вводящий при этом термощуп 9 в хлеб. Во время нахонсдения термощупа в .хлебе испопнительный механизм -1 поворачивается в вертикальной плсюкости вокруг опоры 2. Сигнал с выхода элемента запрет 16 также поступает на вход первого импульсатора 20. По истечении .1-2 с на выходе этого импульсатора появляется единичный сигнал, поступающий на второй импульсатор 25. Это сразу же вызывает появление единичного сигнала на выходе данного импульсатора и через выключаель 26 - включение питания реверсивного двигателя 22 вторичного прибора 11. В это время вторичный прибор производит измерение контролируемой темпераурЫ. По истечении времени измерения (3-4 с) на выходе второго импульсатоа 25 появляется нулевой сигнал, при том питание реверсивного двигателя 22 тключается, а стрелка вторнчнаго приора остается на х тметке измеренной

|температуры, т.е. происходит запоминание температуры. Испопнга-ельный механизм 1, поворачивающийся в вертикальной плоскости вокруг опоры 2, действует своей боковой поверхностью

на толкатель 15 второго путевого выключателя 14, установленного на кронштейне З/Сигналвторогопутейого выключателя поступает на включающий вход триггера 18, выходной сигнал которого поступает на инверсный вход элемента запрет 16 и на вход реле 19 времени. В результате исполнительный механизм 1 , возвраща;ет термошуп в исходное положение, а ре:ле 19 времени осуществляет временную : задержку между двумя последующими I измерениями, настраиваемую в диапазоне ; 60-900 с. По окончании этой задержки на выходе реле времени появляется еди:нйчный сигнал, который выключает триггер 18. После выключения триггера устройство подготовлено к следующему из- мерен ию.

Применение предлагаемого устройства для автоматического измерения темпера-. туры обеспечивает гарантированное по Паданиё термощупа в заданную область хлеба при контроле eix готовности. ч Исключение опасности введения термощупа в периферийную зону мякиша хлеба (что гфиводит к недостоверным показаниям вторичного прибора) особенно важно Т1рй автоматическом управлении тоннельной печью, когда работа системы автоматически корректируется устройством в зависимости от готовности хлеба.

Эффективность предлагаемого устройства заключается также в повышении точности измерения температуры по сравнению с прхэтотипом, достигаемой за счет постоянства времени нахождения термо- щупа в хлебе. При этом обеспечивается достаточный прогрев термошупа и уменьшается погрешность измерения, вызываемая оттоком тепла по термошупу в окружающую среду.

Прогрев термощупа перед подключениевторичного прибора и включение реверсивHOfo двигателя вторичного прибора толь ко на время измерения приводит к повььшению бьютродействия устройства за сче УмШШения времени успокоения подвижных частей вторичного прибора.

Формула изобретения1.Устройство для автоматического

. измерения температуры хлеба в процессе выпечки, содержащее, термощуп, вторичный прибор, два путевых выключателя реле времени и исполнительный механи.зм о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, Q целью повыщения быстрод.ействия и надежности устройства,, оно снабжено триггером с раздельными входами и элементом запрет , выход последнего соединен с исполнительным механизмом, а вход связан с одним путевым выключателем, при этом выход триггера подключен к инверсному входу элемента запрет и к входу реле времени..

2.Устройство по п. 1, о т л и ч-а ю щ е е с я тем, чт.о оно снабжено вторым элементом запрет, прямой вход которого соединен с В1 1ходом реле времени, инверсный вход - с первым путевым выключателем, а выход - с выключающим входом триггера, включающий вход которого связан с вторым путевым выключателем.

3.Устройство по п. 1, отличающееся тем,, что оно снабжено импульСатором, вход которого подключен к выходу элемента запрет, а выход - к включающему входу триггера, при этом выключающий вход последне1х соединен . с реле времени.

4.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено выключателем и двумя последовательно соединенными импульсаторами, вход одного из них связан с выходом элемента запрет, а выход другого импульсатора - с входом выключателя, замыкающий контакт последнего через реверсивный -двигатель связан со стрелкой вторичного прибора, при этом включающий :вход триггера соединен с вторым путевым

выключателем, в выключающий вход - с реле времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 515041, кл. Q 01 К 13/06, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 322659, кл. G 01 К 13/06, 1971.

)gsseKfr ia,,