Глава 1 . КОНДУКТОМЕТРЫ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ (МГУПБ) А.С. Потапов ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ ОТРАСЛИ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СОСТАВА И КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ Лекции МОСКВА 2007 ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИКЛАДНОЙ БИОТЕХНОЛОГИИ (МГУПБ)
Кафедра автоматизации биотехнических систем
А.С. Потапов
ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ И ПРИБОРЫ ОТРАСЛИ
ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ СОСТАВА И КАЧЕСТВА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ
Лекции для студентов специальностей 220301, 230102
МОСКВА 2007 УДК 681.2.002:664(075.8) ББК 31.32 П 64
Рецензенты: М.В. Жиров, д-р техн. наук, проф. каф. «Системы управления» МГУ технологии и управления; Л.М. Андросова, канд. техн. наук, с. н. с. ГУ ВНИМИ
Потапов А.С. Технические измерения и приборы отрасли. Инструментальные методы контроля состава и качества пищевых продуктов: лекции / А.С. Потапов. – М.: МГУПБ, 2007. – 96 с.
ISBN 5–89168–150 – 1
Рассмотрены методы и приборы автоматического контроля основных параметров, характеризующих состав и качество пищевых продуктов, а также возможности использования приборов в процессорных измерительных системах. Предназначены для студентов специальностей 220301, 230102. Могут быть использованы студентами технологических специальностей.
Автор выражает благодарность студентам Дианову Н.А., Максимовой О.А. и Самсонову Д.В. за помощь в подготовке рукописи.
Утверждены в качестве учебного пособия советом по издательской деятельности МГУПБ.
ISBN 5 – 89168 –150 – 1 © МГУПБ, 2007
© Потапов А.С., 2007
ВВЕДЕНИЕ Управление технологическими процессами на современном предприятии перерабатывающей отрасли АТК не представляется возможным без объективной и оперативной информации о характеризующих их ход параметрах. Такую информацию получают с помощью измерительных преобразователей (датчиков) как общепромышленного назначения (для контроля температуры, давления, расхода, уровня), так и специальных (для контроля состава и качества сырья и готового продукта). В первичных измерительных преобразователях широко применяются современные технические достижения в области приборостроения – микроминиатюризация, интегральные схемы. В основу действия специальных приборов положены методы фотометрии, инфракрасной спектроскопии; ультразвуковые волны, высокие и сверхвысокие частоты, ядерно-магнитный резонанс и т.д. Характерная особенность пищевых продуктов заключается в том, что они являются химически активными и агрессивными средами. Кроме того, при ведении технологических процессов должна соблюдаться стерильность. При этом недопустимо внесение в продукт нежелательной микрофлоры или воздействие на развитие микробиальных процессов. Все это накладывает определенные, специфические условия на средства измерения, применяемые в отрасли. Все элементы первичных преобразователей, контактирующие с продуктом, должны быть коррозионно- и эрозионно-стойкими, исключающими возможность загрязнения продукта, появления постороннего запаха, ухудшения вкуса и цвета, снижения пищевой ценности. Исключается применение токсичных материалов и сред. При использовании высокочастотных, сверхвысокочастотных, ультразвуковых и радиоактивных средств измерения должна учитываться возможность их нежелательного воздействия на контролируемый продукт. В процессе конструирования приборов контроля, а также пробоотборников и других приспособлений необходимо предусматривать как возможность их безразборной автоматической мойки (при этом не допускается образование застойных зон, зазоров, щелей), так и удобство быстрой их разборки и замены, что можно обеспечить блочностью их построения и агрегатированием. Предметом рассмотрения настоящего раздела курса являются первичные преобразователи, измерительные преобразователи и приборы контроля, предназначенные для получения информации о составе и качестве как сырья, так и готовых продуктов. Глава 1 . КОНДУКТОМЕТРЫ
В пищевой промышленности для различных технологических процессов применяются растворы солей, кислот и щелочей. Так, для посолки мяса применяются солевые растворы. Кислоты и щелочи используются для мойки оборудования и трубопроводов. Осуществление автоматического контроля и регулирования их концентрации является весьма актуальной задачей, особенно при безразборной мойке оборудования. Эти среды, как правило, являются хорошими электролитами, т.е. растворами с высокой электропроводностью, величина которой зависит от их концентрации. Для контроля этого показателя в промышленности широко применяются так называемые кондуктометрические приборы -кондуктометры, отличающиеся высокой чувствительностью, сравнительной простотой и надежностью. Кондуктометрический метод, как контактный, так и бесконтактный, основан на измерении электропроводности растворов. Кондуктометры, предназначенные для контроля концентрации солевых растворов, называются солемеры. Кондуктометры, предназначенные для контроля концентрации кислот и щелочей, носят название концентратомеров. Шкала таких приборов градуируется в процентахмассовой концентрации. Единица измерения удельной электропроводности – cименс на метр в минус первой степени (См/м) и изменяется для водных растворов электролита от 10-4 См/м (бидистиллят) до 100 См/м (сильные электролиты). Это позволяет контролировать концентрацию с достаточно высокой чувствительностью. Для разбавленных бинарных водных растворов электролитов удельная электропроводность ǽ определяется выражением:
ǽ = άC z(U+ + U-) ,
где С - концентрация растворенного вещества, %; z – валентность растворенного вещества; U+ и U-- подвижность катионов и анионов; ά - степень диссоциации молекул.
На рис. 1.1 представлена зависимость электропроводности раствора от концентрации. Как правило, эта зависимость имеет экстремум. Контроль концентрации растворов можно осуществлять справа или слева от экстремума.
ǽ=A e-B/T , где A и B - постоянные; Т - абсолютная температура.
Для ограниченного диапазона температур справедлива линейная зависимость:
ǽt = ǽ0 [1 + ά (t- t0)] ,
где ǽ0- удельная электропроводность раствора при температуре t0 .
Для более широкого диапазона температур:
ǽ = ǽo [1 + β (t- t0) + γ( t- t0)2 ] ,
где β и γ - температурные коэффициенты.
Популярное: Как распознать напряжение: Говоря о мышечном напряжении, мы в первую очередь имеем в виду мускулы, прикрепленные к костям ... Личность ребенка как объект и субъект в образовательной технологии: В настоящее время в России идет становление новой системы образования, ориентированного на вхождение... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (619)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |