Устройство для автоматического определения фактической летальности микроорганизмов Советский патент 1980 года по МПК A23L3/00 

1

Изобретение относится к области управления технологией процессов пищевой промышленности.

Известно устройство для автоматического определения фактической летаг 5 льности микроорганизмов в процессе стерилизации пищевых продуктов, содержащие информационно-измерительную систему с циклическим коммутатором, формирователь напряжений - эквивален-Ю тов коэффициентам пересчета летательного действия темперйтур и интегратор l .

Недостатком известного устройства является низкая точность формирования)5 сигналов - эквивалентов значения коэффициентов летальности для различных температур и степеней термоустойчивости спор,

Целью изобретения является повы- 20 шение точности определения фактической летальности микроорганизмов в .процессе стерилизации.

Поставленная цель достигается за счет того, что формирователь напря- 25 жений - зквивалентов выполнен в виде резистивного делителя напряхсений,содержащего последовательно расположенные резисторы и соединенного через релейный коммутатор с циклическим 3D

коммутатором информационно-измерительной системы и интегратором.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - его структурная схема. ,. Предлагаемое устройство содержит блок 1 компенсации значения температуры, с которой начинается определение фактической летальности, вклю- ченного последовательно с термопарой 2 и измерительным усилителем 3.

Выход измерительного усилителя через одно из .направлений: коммутатора 4 измерительных сигналов соединен последовательно с пороговым устройством 5 и блоком 6, формирукяцих напряжение уставок сравнения, соответствующих дискретным табличным .

значениям ЭДС термопары. Выход порогового устройства соединен с коммутатором 7 измерительных сигналов,управляющим релейным коммутатором 8. Формирователь напряжения-эквивалента фактической летальности состоит из формирователя 9 напряжений-эквивалентов коэффициентам пересчета леталь: ного действия температур, который через контактную группу 10 релейного ком /1утатора 8 соединен с выходом преобразователя .11 напряжение-частота.

Выход преобразователя через счетчик 12 импульсов соединен с входом преобразователя 13 код-аналог.

Блок 1 компенсации значения температуры, с.которого начинается определение фактической летальности, формирует напряжение, равное ЭДС термопары 2 при этой температуре. Разность этих сигналов усиливается усилителем 3 и через одно из направлений коммутатора 4 поступает на пороговое устройство 5 для сравнения с напряжениями уставок сравнения, формируемыми блоком 6 уставок, пропорциональными дискретным табличным значениям ЭДС термопары рабочего диапазона(96-130с)и соответствующими типу термопары . При превышении ЭДС термопары напряжения уставки предыдущего канал пороговый усилитель формирует импуль управления коммутатором и включает его последующий канал. Синхронно на вход преобразователя 11 напряжениечастота поступает эквивалент коэффициенту пересчета летального действия соответствующего дискретного значени температуры продукта, сформированный формирователем 9, Количество импульсов, в которое преобразовывается напряжение-эквивалент за время действия текущей температуры, сосчитывается счетчиком 12 и на счетчика 12 преобразуется преобразователем 13 код-аналог в напряжение,непрерывное значение которого пропорционально фактической летальности.

Формирователь 9 напряжений-эквивалентов выполнен в виде резистивного делителя, содержащего последовательно расположенные резисторы R.Rg,количество и значение которых

70

равно и прояорционально количеству и точным значениям учитываемых коэффициентов пересчета летального действия.

Делитель напряжения Кд,Rц,питаемый источником стабилиз икованного напряжения, обеспечивает падение напряжения на R; .равное термо-ЭДС термопары ТП при ,5°C. При превышении ЭДС этого значения разность сигналов-усиливается измерительным усилителем (И5) и подается через замкнутый в исходном состоянии ключ К одного из направлений коммутатора 7 измерительных сигналов на сравнение с напряжением на резисторе R. Делитель напряжения Рдг.. ui-f 1 обеспечивает падение напряжения на , пропорциональное термо-ЭДС термопары, пересчитанное через коэффициент усиления ИУ, в рабочем диапазоне температур 96°С - 130°С с дискретностью 0,5с в соответствии с Таблицей коэффициентов летальности. Пороговое устройство ПУ по достижении термо-ЭДСопределенного значения

вьадает иьтульс через контакт К

пу

второе направление КИС на цепь управления релейным кол1мутатором 8 Р., , включая соответствующий канал Р . Источник питания ИП создает на резисторах R96°r: делителя напряжения, пропорциональные значениям с коэффициентов пересчета летального

действия, а контактная группа комму. татора 8 Рц с ключами Кр7о подключает указанные резисторы к измерительному усилителю MYg. Усиленный

сигнал напряжения пос.тоянного тока поступает на вход широтно-импульсного модулятора ШИМ, управление которым осуществляется от автономного блокинггенератора БГ, задающего частоту запуска ШИМ.

5 Импульс длительностью, пропорциональной сформированному на R96°c-R(soc напряжению, заполняется через с1сему совпадения СС импульс-ами стабильной частоты от генератора тактовых импульсов ГТИ, а затем заполненные серии поступают на счетный вход счетчика импульсов Сч. Количество разрядов счетчика выбирается таким образом, чтобы предотвратить его переполнение

5 при максимально ожидаемых значениях фактической .летальности(при протекании процессов до двух часов частота следования тактовых импульсов 100 кГц и частота запуска ШИМ-50Гц,

количество разрядов порядка 22). Выходы старших разрядов счетчика в зависимости от требуемой точности преобразования подключаются через соответствующее количество формирователей преобразователя код-аналог ПКА к резистивной R-R/2 матрице.Сугф1ирование весовых значений сформированных аналоговых сигналов производится операционным усилителем ОУ.

0 Устройство обеспечивает дискретное изменение значений сигнала-эквивалента в процессе слежения за температурой продукта и автоматическое последовательное суммирование летательного

j действия нагревания в соответствии с уравнением

2 с

l.Hc 96°C%60C tcVc/ - t°ct cl

2. 1

7 с

0 ..

коэффициенты пересчета летального действия температуры на эквивалентные значения летального действия температуры 121,1°С; - продолжительность дейi°cствия температуры; z4 - постоянная величина для каждого вида микроорганизма и формируется в виде аналоговых величин-сопротивлений резисторов,преобразуемых затем в напряжениечастота CJтeдo зaния импульсов ,подсчитываемых

за ПЕ одолжительность воздействия соответствующей температуры.

Формула изобретения

Устройство для автоматического определения фактической летальности микроорганизмов в процессе стерилизации пищевых продуктов, содержгицее информационно-измерительную систему с циклическим коммутатором,формирователь напряжений-эквивалентов коэффициентам пересчета летешьного действия температур и интегратор, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности определения фактической летальности микроорганизмов в процессе стерилизации,формирователь напряжений-эквивалентов выполнен в виде резистинного делителя иапряжений,содержа1дег9 последовательно расположенные резисторы и соединенного через релейный комм/татор с циклическим коммутатором инфорг ационно-измерительной системы с интегратором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе , - 1. Авторское свидетельство СССР 1. 43925, кл. А 23 L 3/00, 1972.