Кулонометрические влагомеры
В основу метода положено измерение силы тока, необходимой для непрерывного и полного электролиза влаги, поглощаемой влагочувствительным элементом преобразователя. Этот метод является разновидностью электролитического метода измерения. Аналогично осуществляется бифилярная намотка внутри канала, по которому поступает анализируемый газ с постоянным расходом. Между обмотками нанесена пленка гидратированной пятиокиси фосфора. Расход воздуха устанавливается таким образом, чтобы влага полностью извлекалась из газа. В датчике протекают два процесса: поглощение влаги пленкой с образованием фосфорной кислоты и электролиз кислоты с регенерацией фосфорного ангидрида: P2 O 5+ H 2O→ 2 HPO3 ; 4 HPO3→2H2+ O2 +2 P2O5 . В установившемся режиме количество поглощенной и количество разложенной влаги эквивалентны. Следовательно, сила тока в сети пропорциональна концентрации влаги в анализируемом газе. Сила тока (по закону Фарадея): I= k m/et ,
где k - коэффициент, Кл / моль; m - количество воды, подвергнутой электролизу, моль; e - химический эквивалент воды ; t - длительность электролиза, с.
Влажность воздуха
W =I/Q ▪Э ,
где I - ток электролиза, А ; Q- расход газа, см/с; Э - электрохимический эквивалент, А∙с /г (для воды Э=1,07∙104).
Недостатком метода является то обстоятельство, что даже небольшие примеси аммиака или аминов приводят к быстрому выходу из строя чувствительных элементов прибора. Наличие спиртов также приводит к появлению погрешности. При этом происходит гидролизация на пятиокиси фосфора с образованием воды. Погрешность измерений этим методом составляет ±5 % .
Глава 5. ПЛОТНОМЕРЫ Одним из важных показателей пищевых продуктов, характеризующих их качество и однородность, является плотность. Автоматические приборы для контроля этого параметра широко используются при производстве сгущённых продуктов для управления вакуум-выпарными аппаратами, для автоматизации нормализации молока в потоке и других технологических процессов. По принципу действия плотномеры подразделяются на поплавковые, весовые, гидростатические, ультразвуковые, виброчастотные и радиоизотопные. Плотность вещества определяется по формуле
ρ =m/V, кг/м3 ,
где m - масса вещества, кг; V - объём вещества, м3.
Зависимость плотности от температуры характеризуется выражением
rt=rt1 [1- b(t – t1)],
где rt - плотность жидкости при рабочей температуре t; r t1 - плотность жидкости при некоторой температуре t1; b - коэффициент объемного теплового расширения. Поплавковые плотномеры
Этот тип плотномеров основан на законе Архимеда. Поплавковые плотномеры имеют две модификации: с плавающим поплавком и c полностью погруженным. В первом случае мерой плотности служит глубина его погружения, во втором – величина выталкивающей силы. В молочной промышленности применяют приборы первой модификации, называемые лактоденсиметрами: типа А с термометром (диапазон измерения 1015–1040 кг/м3, цена деления 1 кг/м3) и типа Б без термометра (диапазон измерения 1020–1040 кг/м3, цена деления 0,5 кг/м3). В других областях пищевой промышленности применяют ареометрические плотномеры. В корпус емкости помещается поплавок в качестве чувствительного элемента. К поплавку с помощью штока крепится плунжер дифференциального трансформатора, а к верхней части плунжера - калиброванная измерительная пружина. При изменении плотности поплавок перемещается и линейное перемещение плунжера через дифференциально-трансформаторную систему передается вторичному прибору, градуированному в единицах плотности. Диапазон измерения таких приборов 1000-1400 кг/м3 с погрешностью ± 2 % .
Весовые плотномеры
В молочной промышленности нашли широкое применение весовые плотномеры. В основу принципа действия этих приборов положено непрерывное автоматическое взвешивание постоянного объема анализируемой жидкости.
Рис. 5.1
Контролируемая среда (рис. 5.1) протекает по петлеобразной трубе 1, которая присоединяется к технологическому трубопроводу 2 с помощью гибких манжет или металлических сильфонов 3. Труба закрепляется в вилке 4, которая свободно поворачивается вокруг оси скобы 5. Петля тягой 6 соединяется с рычагом 7, который поворачивается на оси 2. Справа размещены противовес 9 и тяга 10, связанная с сильфоном обратной связи 11 пневматического преобразователя. При изменении плотности жидкости соответственно изменяется масса петлеобразной трубы. Ее перемещение передается через тягу 6 рычагу 8. При этом изменяется зазор между заслонкой 12 и соплом 13. Изменение давления в системе приводит к перемещению сильфона 11 и тяги 10, с помощью которой оказывается воздействие на рычаг 7 до восстановления равновесия. Давление в сильфоне измеряется вторичным прибором, шкала которого градуируется в единицах плотности. Передаточная функция весового плотномера:
W(p)=Kк(1+Tос)Кчэ/Т2кТоср3+(Тк2+ТдТос)р2+(Тд+ Тос)р+КкКос+1,
где Кк - коэффициент усиления балансного рычага (4,10-7 Н-1); Тос - постоянная времени обратной связи (2 с); Кчэ - коэффициент усиления чувствительного элемента (1,7▪10 Н-1м4); Тк и Тд - постоянная времени балансного рычага при демпфировании (0,1 и 0,29 с); Тос - постоянная времени обратной связи (2 с); Кос - коэффициент усиления обратной связи (1,43▪10-3 Н▪м); р – комплексный оператор из преобразования Лапласа.
В молочной промышленности используются весовые плотномеры. Так, на заводах по производству детских сухих продуктов используют плотномеры типа фирмы «Серег» (Франция). Пределы контроля 1000-1250 кг/м3. Погрешность ±4 % . В приборе предусмотрен датчик температуры, имеющий аналоговый выходной сигнал, с помощью которого осуществляется температурная компенсация измерения. Аналогично действие отечественного прибора типа ДМП-Э-П2 для сгущенных молочных продуктов. Токовый сигнал на выходе его составляет 0–20 мА. Для измерения плотности сливок в системах нормализации молока в потоке используется датчик плотности типа МК-4 фирмы «Ротаметр Maнуфакчуринг» (Великобритания). В датчике использован пневмосиловой преобразователь. Диапазон измерения 913,5-1003,5 кг/м. Диапазон измерения 913,5-1003,5 кг/м3. Погрешность составляет ± 1 %.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1043)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |