Устройство для контроля процесса измельчения пищевых продуктов Советский патент 1981 года по МПК G01N33/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ

Изобретение относится к технике контроля процессов производства пищевых продуктов по реологическим (струк турномеханическим свойствам),в частности, к устройствам для контроля про цесса измельчения и может найти применение при контроле и управлении процессом измельчения мяса, рыбы и других видов сырья при непрерывном производстве из них различных пищевых продуктов, например при непрерывном производстве колбасных изделий на автоматически действующих линиях. Известны устройства для контроля процесса измельчения пищевых продуктов, содержащие измерительный преобразователь и регистрирующее приспособление. В зтих устройствах измерительный преобразователь представляет собой индукционную катушку с сердечником, имеющую первичную и две встречно включенные вторичные обмотки. Индукизионная катушка заключена в корпус с рифленой контактирующей поверхностью DD. Однако у этого устройства недо таточная точность показаний, так как в нем не устранены случайные колебания индукционной катушки относительно ее сердечника, возникающие в процессе измельчения продукта, и непостоянная площадь контакта рифленой поверхности корпуса измерительного преобразователя из-за неровностей поверхности измельчаемого продукта. Наиболее близким техническим решением является усовершенствованное вышеуказанное устройство для контроля процесса измельчения пищевых продуктов, содержащее индукционный преобразователь, снабженный выравнивателем поверхности контролируемого продукта и имеющий рифленую контактирующую часть поверхности корпуса, генератор, терморегулятор и усилитель-преобразователь электрических сигналов 21 Данное устройство не предусма1ривает фиксирование заранее заданных реологических свойств различньтх измельчающих пищевых продуктов, которые могут быть ниже возможных рптимальных свойств измельченного продукта, кроме того, при больших скоростях его перемещения по поверхности контролируемого продукта может происходить проскальзывание продукта по продукту. Данное устройство имеет погрешность за счет возникновения касательных напряжений на контактирующей части принятой формы поверхности корпуса индукционного преобразователя по той причине, что в нем не предусмотрено регулирование силы контактирования индукционного преобразователя с продуктом. Цель изобретения - повышение точности за счет возможности осуществления его настройки на контроль до определенной заранее заданной степени измельчения. . Указанная цель достигается тем, что устройс-тво для контроля процесса измельчения пищевых продуктов, предпочтительно колбасного фарша, содержа щее индукционный преобразователь, снабженный выравнивателем поверхности контролируемого продукта и имеюпщй рифленую контактирующую часть поверхности корпуса, генератор, терморегулятор и усилитель-преобразователь электрических сигналов, снабжено съем ным регулятором массы индукционного преобразователя и блоком задания степени измельчения, содержащим последовательно включенные между собой цепоч ку сопротивления, разностный каскад и пороговый блок срабатывания, при этом один из выходов усилителя-преобразователя электрических сигналов под ключен к цепочке сопротивления блока задания степени измельчения, другой к разностному каскаду, а рифленая контактирующая часть корпуса имеет ду гообразную форму. Кроме того, рифленая контактирующая часть корпуса преобразователя и регулятор массы представляют собой сменные пластины. На фиг.1 изображена электрическая схема устройства;на фиг.2 - индукционный преобразователь,общий вид на фиг.З - вид профиля рифленой контакти рующей съемной пластиньт;на Фиг.4 -гра ическая схема работы устройства при онтроле процесса измельчения. Устройство для контроля процесса измельчения пищевых продуктов содержит индукционный преобразователь, состоящий из корпуса 1 с рифленой контактирующей частью поверхности с продуктом, жестко укрепленного на корпусе сердечника, образованного стержнем 2 из иемагнитного материала и жестко соединённым с ним стержнем 3, выполненным из магнитного материала, .катушки 4 с полым хвостовиком 5,, имеющим отверстие 6 малого диаметра, первичной обмотки 7 и двумя вторичньми обмотками 8 и 9, встречно включенными для компенсации начальной ЭДС при отсутствии внешней нагрузки, генератор 10, терморегулятор 11, управляющий термоэлементом 12 и термосопротивленйем 13, усилитель-преобразователь 14, необходимый для усиления и выпрямления переменного сигнала, и блок задания степени измельчения, состоящий из RC-цепочки 15 сопротивления, разностного каскада 16 и порогового блока срабатывания, служащего для задания порога срабатывания путем установки на необходимое напряжение и имеющего контактное реле 17. При этом один из выходов 18 усилителя-преобразователя сигналов подключен к RC-цепочке 16, а другой выход 19 - к разностному каскаду 16, который в свою очередь соединен с выходом 20 RC-цепочки. Полый хвостовик : 5 с отверстием 6 образуют со стержнем 3 пневматический демпфер, служащий для гашения случайных колебаний катушки относительно сердечника. Торцовая стенка 21 индукционного преобразователя имеет винт 22, который служит для получения нулевого сигнала при регулировании (перед началом работы). Рифленая часть корпуса образована съемными пластинами 23 с дугообразными рифлениями 24 (фиг.З) различного радиуса кривизны. Устройство может быть снабжено несколькими такими пластинами, имеющими различный радиус кривизны рифлений, соответствующий радиусу кривизны центра чаши куттера или Другого измельчителя, где предполагается использование устройства. Между корпусом 1 и съемными пластинами 23 устанавливают съемные регуляторы массы, которые представляют собой набор сменных пластир 25 раз58личной толщины (различного веса), выполненных из тяжелого материала, крепящихся вместе с пластинами 23, например, с помощью винтов 26. Индукционный преобразователь посредством шарнирного механизма 27 и рычага 28 соединен с механизмом крепления устройства на корпусе измельчителя. Этот механизм крепления содержит шарнир 29, укрепленный на штан ге 30 с фиксаторами (не изображены), и .выравниватель 31 поверхности исследуемого продукта. Для обеспечения подвижности корпуса 1 с се1 дечником относительно катушки в крышке 32 корпуса индукционного преобразователя имеет отверстие 33 для свободного прохода шарнирного механизма 27, а для предотвращения попадания влаги в измерительный преобразователь имеется рукав 34, выполненный из тонкой эластичной резины. Устройство работает следующим образом. Устанавливают устройство на корпусе измельчителя, например куттера. Включают генератор 10 и с помощью винта 22 устанавливают нулевой сигнал . При контроле измельчения фарша шпиговых. колбас по известным характеристикам измельчения реологически;, свойств при измельчении и перемешивании во времени устанавливают напряжение DO (порог срабатывания), соответствующее определенной степени измельчения (недоизмельчения до оптимальных свойств) для каждого вида продукта, с учетом того, чтобы получить эти оптимальные свойства фарша за время перемешивания. В зависимости от диаметра куттера контактирующую часть корпуса индукционного преобразователя устанавливают съемную пластину 23 с соответствующим куттеру радиусом кривизны рифлений. (Радиусом 350 мм для куттера емкостью 250 л или радиусом 305 мм для куттера емкость которого 120 л). Таким образом достигается наилучший контакт пре образователя с фаршем. С этой же цель между пластиной 23 и корпусом 1 устанавливают грузовую пластину определенной толщины, масса которой обуслов лена видом изготавливаемого изделия и составом фарша. Выбор пластины осуществляется методом подбора. Шадукщгонньтй преобразователь помещают в чашу куттера на поверхность предварительно ичмольчеино 1 фарша таким образом. 46 чтобы дуги рифлений и дуга окружности чаши куттера по направлению совпадали, а куттер включают в работу. Электрический сигнал от генератора 10 поступает на первичную катушку 4 индукционного преобразователя. Одновременно с этим в результате взаимодействия контактирующей части ни- дукционного преобразователя с поверхностью контролируемого продукта при вращении куттера, например в направлении стрелки А ) корпус 1 вместе с сердечником, образованным стержнями 2 и 3, перемещается. Причем корпус 1 в том же направлении перемещается относительно индукционной -сатушки, а сердечник перемещается внутри катупгки. В результате такого перемещения на вход усилителя-преобразователя 14 поступает электрический сигнал переменного напряжения. Величина этого сигнала пропорциональна перемещению сердечника внутри катушки индукционного преобразователя. Затем на выходах усилителя-преобразователя 14 формируются два подобных сигнала постоянного напряжения. Один из сигналов подается на вход RC-цепочки. С увеличением степени измельчения этот сигнал возрастает. В результате этого .конденсатор С и RC-цепочки заряжаются током, протекающим через сопротивление R. Напряжение на конденсаторе С растет медленнее, чем входное напряжение RC-цепочки из-за ограничения тока заряда конденсатора сопротивлением R. В результате сигнал В, выходящий из RC-цепочки, имеет вид D, изображенный пунктирной линией в положении II иа фиг. 4. Оба сигнала В и D поступают иа два входа разностного каскада 16,. где происходит формирование сигнала Б, пропорционального разности сигналов В и D и изображенного иа фиг.4 в положении III. После включения куттера в работу контактное реле 17 находится в разомкнутом состоянии, что соотв тствует отрезку О - Ц (фиг.4 положение IV). По достижении напряжения U (по-, поженив II, точка N) в соответствии с установленным порогом Ug (покожение III) контактное реле I7 срабатывает и за в51кается, находясь в таком положении на протяжении всего интервала времени (t-j-tj). При достижении коктролируе в11М продуктом заданной степени измельчения U/j (точка К положе7ние И), соответствующей установленному порогу срабатывания Ug, контактное реле I7 срабатывает уже размыкая электрическую цепь работы куттера. Таким образом, структурно-механические свойства фарша доведены до заданных. Поэтому выбором порога срабатывания в блоке задания степени измельчения можно регулировать конец процесса измельчения, подбирать наиболее выгодные с точки зрения энергетических затрат режимы, и, в частности, длительность измельчения. Выбор и регулировку порога осуществляют при подготовке фарша, идущего на изготовление шпиговых колбасных изделий, так как при этом нет необходимости куттеровать фарш до оптимальных реологических свойств, поскольку эти оптимальные свойства достигаются при дальнейшем пепемешивании фарша со шпигом. В этом случае, если при измельчении необходимо получить фарш с оптимальными свойствами, как это требуется при измельчении фарша безшпиговых колбасн1 1х изделий, необходимость в регулировке порога срабатывания отпадает. В Тском случае порог срабатывания устанавливается на нуль (U, в положении III фиг.4) и контактное реле 17 срабатывает, останавливая кут тер по достижении фаршем оптимальных реологических свойств (точка К, положение I I фиг. 4). Таким образом, устройство позволяет надежно контролировать процесс измельчения и управлять работой измельчителей в зависимости от изменения реологических свойств при подготовке фаршей, как шпиговых, так и безшпиговых колбасных изделий. Причем при использовании для контроля измельчения фаршей шпиговых колбасных изделий устройство позволяет получать фарш с различной, заранее заданной степенью 48 измельчения, регулируемой блоком задания степени измельчения и при этом сэкономить энергетические затраты на измельчение за счет возможности подбора оптимгшьного времени измельчения. Формула изобретения 1.Устройство для контроля процесса измельчения пищевых продуктов, предпочтительно колбасного фарша, содержащее индукционный преобразователь, снабженный выравнивателем поверхности контролируемого продукта и имеющий рифленую контактирующую часть поверхности корпуса, генератор, терморегулятор и усилитель-преобразователь электрических сигналов,о т л и чающееся , что, с целью повышения точности, оно снабжено съемным регулятором массы индукционного преобразователя и блоком задания степени измельчения, содержащим последовательно включенные между собой цепочку сопротивления, разностный каскад и пороговый блок срабатывания, при этом один из выходов усилителя-преобразователя электрических сигналов подключен к цепочке сопротивления блока задания степени измельчения, другой - к разностному каскаду, а рифленая контактирующая часть корпуса имеет дугообразную форму. 2.Устройство по п. 1, о тл и чающееся тем, что рифленая контактирующая часть корпуса преобразователя и регулятор массы представляют собой сменные пластины. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 578617, кл. G 01 N 33/12, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2578536/28-13, кл. G 01 N 33/12, 1978.

Uf