Устройство для определения активности воды в пищевых продуктах Советский патент 1982 года по МПК G01N33/12 G01N33/02 

Изобретение относится к технике контроля и регулирования процессов пищевых производств, в частности к устройствам для контроля качества пищевь1х продуктов.

Известны различные устройства для определения активности воды в пищевых продуктах, основанные на измерении разности равновесного давления паров воды.К ним относится метод Моссель и Ван Куин с использованием прибора фирмы Сина.Метод основан на измерении разности равновесного давления между абсолютно большим образцом и абсолютно малым образцом при помощи чувствительного элемента (хлорида лития) 1.

Недостатком метода является его низкая точность, необходимость выдержки продукта до равновесного состояния в течение нескольких суток, вследствии чего метод неприемлем для исследования пищевых продуктов.

Наиболее близким к предлагаемо14у является устройство для определения активности воды в пищевых продуктах, содержащее установленные в термостате емкость для исследуемого продукта с первичным.преобразователем, подключечным к потенциометру , жидкостной ; манометр и вакуум-насос.

Известное устройство основано на измерении разности равновесного давления паров воды над исследуемым продуктом и над чистой водой при одной и той же температура. При этом оба колена стеклянного жидкостного Манометра заканчиваются вакуумными кранами и соединены с колбами для продукта и дистиллированной воды шлифовыми соединениями. .

Один из кранов служит для откачки воздуха из устройства и соединен с 15 вакуум-насосом. Кроме того, имеется возможность фиксации температуры паров продукта и воды посредством термопары и потенциометра. В этом устройстве определяют разность равновесных давлений паров воды над поверхностью чистой дисциллированной воды и над продуктом, которая впоследствии пересчитывается на значение активности воды .

Однако наличие в воде каких-либо примесей снижает точность установки. На данной установке невозможно параллельное измерение значений а нескольких образцов продуктов. Для работы на этоЯ установке необходимо постоянный контроль исследователя, ввиду от сутствия автоматики и невозможности автоматизации. Цель изобретения - повышение произБОдительностк и сокращение времени измерений. Поставленная цель достигается тем 1что устройство для определения активности воды в пищевых продуктах, содер жащем установленные в термостате ем, кость для исследуемого продукта с первичным преобразователем, подключенным к потенциометру, жидкостной манометр и вакуум-насос, оснащено плоским цилиндрическим основанием с внутренней полостью, дополнительными аналогичными емкостями для исследуемого продукта с соответствующим им числомизмерительных трубок, размещенными по окружности плоского цилинд рического основания, сливной трубкой соединенной со сборной емкостью, и компесационным сосудом, имеющим в верхней части сильфонный чувствитель ный элемент, связанный посредством электромеханического преобразователя с потенциометром, и образующим одно колено жидкостного манометра, другое колено которого состоит из связанных между собой посредством соединительных трубопроводов емкостей для иссле дуемого продукта с измерительными трубками, сливной трубки и сборной емкости, при этом измерительные труб Ки, компенсационный сосуд и сливные трубки сообщаются между собой через внутреннюю полость плоского цилиндри ческого основания. На фиг. 1-изображена установка,об щий вид; на фиг. 2 - то же вид спе™ реди. Устройство для определения активности воды пищевых продуктов состоит из плоского цилиндрического основания 1, выполненного заодно с крышкой 2 с образованием, внутренней цилиндрической полости 3 для рабочей жидкости 4 (неиспаряющаяся кремнийорганическая жидкость). В основании 1 размещены емкости 5 (практически неограниченное количество) с верхними крышками и соединительными кольцами 7, образуя герметические сосуды в которые закладывают исследуемые продукты 8. В верхние крышки устанавливают термопары 9. А в крышку 2 основания устанавливают измерительные трубки 10 с соленоидными вентилями 11 (количество трубок соответствует количеству емЛосТей для исследуемого продукта), которые соединены с верхней крышкой 6 емкости 5 вакуумными шлангами 12. В крышку 2 основания также установлен компенсационный сосуд 13 с сильфонным- чувствительным элементом 14, который связан через электромеханический преобразователь с потенциометром, .сливная трубка 15, связанная посредством соленоидного вентиля 16 с внутренней полостью плоского цилиндрического основания, и сборная емкость 17, оснащенная краном 18 для слива жидкости. Электромеханический преобразователь представляет собой рычаг 19, механически связанный с коромыслом 20, имеющим на концах верхние пластины 21 емкостного датчика, контактирующие с нижними неподвижными пластинами 22. При этом на коромысле 20 размещена каретка 23, перемещающая линейный контакт 24печатающего элемента потенциометра с серводвигателем 25 и ручкой 26 механического перемещения каретки. Все измерительные трубки 10, компенсационный сосуд 4 и сливная трубка 15 посредством механических кранов 27, вакуумных шлангов 28,элект роконтактного вакууметра (ЭКВ) 29 и соленоидного вентиля 30 подсоединены к вакуум-насосу с Залив рабочей жидкости осуществляют через отверстие с пробкой 31, с Работает устройство следующим образом. Устройство позволяет производить автоматическое измерение активности воды одновременно у двeнa адaти образцов продукта. Однако количество емкостей для исследуемого продукта может быть увеличено, но это повлечет за собой увеличение размеров устройства в целом. Активность воды равна « Лри этом значении РН,,О ДЛя данной температуры берут из таблицы. Метод измерения неизвестного давления Pf,p прямой манометрический. Первоначально над всеми образцами 8, а также в измерительных трубках 10, компенсационном сосуде 13, в которых залита рабочая жидкость 4, создают разряжение, затем закрывают все механические краны 27 и соленоидные вентили 16, 11 и 30. Установку помещают в термостат. При достижении одновременно во всех образцах первой заданной температуры включают схему автоматики и открывают соленоидный вентиль 11.При этом в системе жидкостного манометра установится перепад давления и рабочая жидкость 4 будет распрямлять сильфон 14 (ход сильфона упором до 1 мм), который соединен неподвижно с рыча.гом 19. Система измерения (перемещения сйльфонового чувствительногб элемента) работает следующим образом. Когда на сильфон 14 действует давление со стороны жидкости, то датчик компенсационного типа за счет давления водяных паров контролируемого продукта 8 воздействует на электромеханический преобразователь. Если положение каретки 23 с грузом не соот.ветствует величине давления, емкостной датчик дает сигнал разбаланса, который действует на серводвигатель 25 до TSX пор, пока отклонение не скомпвнсируется, Емкостной датчик образован пласти нами 21 и 22, при этом верхние пластины 21 соединенымежду собой, образуя подвижный электрод, а нижние пла тины 22 присоединены к концам дифференциального трансформатора с тесной индуктивной связью.Пройдя весь цикл автоматических переключений схема уп равления пришла в исходное состояние Далее в термостате устанавливают сле дующее значение температуры, при кот рой будут сниматься значения активности воды, и весь цикл повторяют. Таким образом, устройство позволя ет производить автоматическое измере ние активности водда с записью на диаграммной ленте всех образцов исследуемых продуктов, при этом одновременное исследование нескольких образ цов позволяет сократить время исслед вания на 80%,что повышает производительность устройства в целом в 9 раз Формула изобретения Устройство для определения активности воды в пищевых продуктах, содЪржащее установленные в термостате .емкость для исследуемого продукта с первичным преобразователем, подключенным к потенциометру, жидкостной манометр и вакуум-насос, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и сокращения времени, оно оснащено плоским цилиндрическим основанием с внутренней полостью, дополнительными аналогичными емкостями для исследуемого продукта с соответствующим им числом измерительных трубок, размещенными по окружности плоского цилиндрического основания, сливной трубкой, соединенной со сборной емкостью, и компенсационным сосудом, имеющим в верхней части сильфонный чувствительный элемент, связанный посредством электромеханического преобразователя с потенциометром, и образующим одно колено жидкостного манометра,-другое колено которого состоит из связанных между собой посредством соединительных трубопроводов емкостей для исследуемого продукта с измерительными трубками, сливной трубки и сборной емкости, при этом измерительные трубки, компенсационный сосуд и сливные трубки сообщаютсямежду собой через внутреннюю полость плоского цилиндрического основания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Ргшпузе Potravin. № 9, 1972, 23 с. 260-263. 2.Авторскоесвидетельство СССР 800871, кл. G 01 N 33/02, 1979.