Измерване на реологичните свойства в млечната промишленост
Това важи особено за реологичните свойства на материалите в млекопреработвателната промишленост, където преработените суровини по време на преработка често радикално променят своята структура, химичен състав и др. По правило промяната в реологичните свойства позволява да се прецени началото, краят, скоростта и посоката на технологичния процес.
Уредите за непрекъснат реологичен контролмогат да бъдат разделени на дватипа: първите се монтират в тръбопроводи и служат за измерване на свойствата в потока; вторите се монтират директно в работната вана, на машина или на апарат и следят изменението на реологичните характеристики при обработката на суровините.Конзистометърът Elgep(фиг.1) е проектиран да контролира консистенцията на млечния съсирек директно във ваната. Принципът на неговото действие е да издърпа индентора през коагулираното мляко.
Индентор8се спуска в млечната смес почти до дъното на ваната, направена във формата
и с помощта на дръжката4настройте слота на диска срещу делението на скалата, което съответства на желаната консистенция на съсирека. След включване на устройството с превключвател1започва да работи електродвигателят, свързан към барабана6, на който е навита нишката. В този случай инденторът започва да се издига, разрязвайки съсирека.
В процеса на коагулация се увеличава плътността на съсирека и се увеличава устойчивостта на движение на индентора. При достигане на зададената консистенция на съсирека (когато прорезът на диска е изравнен с нивото на показалеца), червената лампичка2автоматично светва и се включва звуковият сигнал. Недостатъкът на устройството е, че коагулираната смес се придържа към диска, което води до изкривяване на резултатите от измерването на готовността на съсирека.
ПринципРаботата на устройството се основава на определянето на тангенциални напрежения на срязване, които възникват, когато плочата3се измести от електромагнитното поле, генерирано от намотката2в контролирана среда. Контролът се извършва без вземане на проби чрез потапяне на запечатан измервателен преобразувател директно в резервоара със средата. Сензорът1се използва за регистриране на дълбочината на потапяне. Въпреки това, гофрите на плочата3, направени да предотвратят приплъзването й спрямо материала, по време на измерването залепват материала, което веднага се отразява на резултатите от измерването.
Състои се от измервателен блок2, индентор6с ребра по протежение на образуващата и динамометрично устройство5. Еластомерът се фиксира в горната част на тялото на ваната с помощта на скоба7и винтова скоба1. След въвеждане на сирището в млечната смес, мерителният цилиндър се спуска. Съпротивлението на движение на цилиндъра, което нараства с втвърдяването на структурата на съсирека, е отбелязано с крайник4. С помощта на диск за настройка3еластомерът се настройва на определена стойност на съпротивление, при достигането на която уредът издава звуков сигнал, че съсирекът е готов за разрязване. Това прави възможно разрязването на съсирека с дадените структурни и механични свойства, дава обективна оценка на свойствата на съсирека преди разрязване и намалява загубата на мазнини и твърди вещества в суроватката.
Недостатъкът на това устройство е, че при колебания в биохимичния състав на суровината, структурните и механични характеристики на съсирека също ще се променят и това може да доведе до значителна грешка при определяне на момента, в който съсирекът е готов за рязане.
Устройството се състои от основа1, в лагери2, от които е монтирана измервателната ролка3. Гофриран измервателен цилиндър5е прикрепен към вала отдолу с ключалка4, а отгоре валът3е свързан коаксиално с вала на синхронния двигател6, в горния край на който има стойка7, която управлява резистора8, монтиран на рамката9, прикрепен към основата1. Силомерната пружина 10 е закрепена с долния си край към електродвигателя6, а с горния си край към рамката9. Устройството има и корпус11. Измерването на ъгъла на усукване на цилиндъра се извършва от прецизен резистивен сензор, чийто изходен сигнал се подава към блока за обработка и индикация.
Поради факта, че това устройство има само една фиксирана скорост на въртене на изходящия вал и един силомер, дизайнът му е опростен и размерите му са намалени. Въпреки това, подобно на предишния сензор, този има същите недостатъци като залепване на тестовия материал към работното тяло и частично разрушаване на продукта на мястото на неговата работа. Всички изброени по-горе устройства използват методите на "разрушителен" контрол, което е техният общ, доста съществен недостатък. Известна конструкциямембранен сензор(фиг. 5) за непрекъснато наблюдение на процеса на коагулация на млякото, работещ по метода на "безразрушителен" контрол.
Недостатъкът на това устройство е сложността на дизайна.
За да елиминира основния недостатък на последния дизайн, KemTIPP произведе реометър "Sgustok-2" за непрекъснато наблюдение на процеса на коагулация на млякото, който също работи по метода на "безразрушителен" тест (фиг. 6). Реометърът се състои от корпус1, в който са монтирани устройствата за зареждане и измерване. В долната част на корпуса1в централната втулка2прътът3, свързан към зареждащия диск4се движи. Диск-рефлектор5е прикрепен към плоча 6, здраво свързана с централната
ръкав2. Измервателната част на устройството е потопена във ваната с продукта и непрекъснато следи процеса на формиране на структурата по време на съсирването на млякото, като нарушаването на структурата на продукта не се получава поради малки движения на зареждащия диск4. В хранително-вкусовата промишленостпреносимитеустройства са много ефективни, позволявайки не само да се контролира крайният продукт, но и да се изследват неговите структурни и механични свойства влабораторниусловия.
Тези устройства включват преносими измервателни уреди за срязване. Експерименталното машиностроително предприятие на ВНИИМС произвежда преносимо устройствоТабачниковза контрол на консистенцията на сиренето (фиг. 7), чиито основни елементи са специален подвижен пробоотборник и прикрепен към него ротационен динамометър. Пробовземателят е направен с надлъжни гофри по външната повърхност, които предотвратяват приплъзването му спрямо сиренето.
Отличителна черта на този широметър е наличието вътре в измервателния цилиндър4на свредлото2, поставено върху пръта3, направено под формата на четири спираловидни остриета, разположени на 90 o по протежение на обиколката, и снабдено с коничен връх1с винтова резба, което ви позволява по-точно да настроите устройството във вертикално положение спрямо материала поради фактът, че формата на ножовете2(ъгъл на конуса) точно съответства на ъгъла на фаската на долния край на цилиндъра. Освен това диаметърът на свредлото е гарантирано по-малък от диаметъра на вдлъбнатините на измервателния цилиндър. За автоматиченфиксиране на данните от измерването, устройството има спирачка, направена под формата на триещ изпреварващ съединител, което повишава точността на измерванията.
Пенетрометър PPM-4(фиг. 9) се основава на въвеждането на коничен индентор в материала.
Предимствата му са четири лесно сменяеми ръкави за измерване на силата, които позволяват да се изследват материали с различна твърдост, освен това устройството е оборудвано с цифров индикатор за движенията на индентора. Като индентор могат да се използват конуси с различни ъгли на върха, както и едно- и четирииглени индентори. изтегляне