Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 248
Скачиваний: 1
ным, то синим светом и выдает соответствующие импульсы. Эти импульсы усиливаются электронным усилителем 4 и преобразу ются логическим логарифмирующим устройством 5 в постоянный ток, который регистрируется измерительным прибором 6, отгра дуированным в единицах температуры.
Выпускаются цветовые пирометры для измерения температу ры 1400—2800° С, отличающиеся высокой чувствительностью и точностью измерения.
§6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ПРИЕМЫ
ИМЕТОДЫ Д Л Я ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Вряде случаев в пищевой промышленности возникает необхо димость измерения температуры с использованием специальных приборов или приемов, обеспечивающих необходимую точность и правильность.
Измерение температур газовых и жидкостных потоков сопро вождается теплообменом между датчиком измерителя и окружа ющими телами. Так, нагретая защитная трубка термопары или термометра сопротивления, помещенная в газовый поток, отдает вследствие лучистого теплообмена часть тепла. Для уменьше ния возникающей при этом погрешности необходимо, чтобы по верхность трубки была блестящей. Ошибка вследствие теплооб мена тем больше, чем больше разность между температурой за щитной трубки и стенки трубопровода. Для уменьшения этой ошибки целесообразно изолировать участок трубопровода, где устанавливается термоприемник. Лучший результат достигается при установке вокруг термоприемника блестящего металлическо го экрана. Теплообмен в этом случае осуществляется между тер моприемником и экраном.
При измерении температуры жидкостей погрешности от лучи стого теплообмена отсутствуют.
Ошибка, вызванная утечкой тепла через защитную трубку и арматуру, может быть уменьшена путем уменьшения разности между температурой тела и температурой стенки, на которой укреплен термочувствительный элемент. Это достигается изоля цией трубопровода на участке измерения. Для уменьшения этой ошибки может быть также увеличена длина погружения термо приемника в измеряемую среду и уменьшена толщина стенки за щитной трубки. Если защитная трубка выступает над поверхно стью стенки объекта измерения, утечка тепла возрастает. Отсюда следует, что выступающая часть термоприемника должна быть возможно короче и хорошо теплоизолирована.
Таким образом, при измерении температуры термоприемник необходимо защитить от тепловых потерь. Кроме того, рекомен дуется:
1) при измерении температуры потоков газов или жидкости располагать термоприемники в центре потока против его движе-
ния (там, где скорость максимальна) или наклонно к оси трубо провода так, чтобы его конец находился на осевой линии трубо провода;
2) при малой скорости потока применять термоприемники с отсосом. Газ или жидкость отсасывается эжектором (или другим способом) через вспомогательную трубу, в которую вставляется термоприемник;
3) для измерения температуры в потоках газа с большой ско ростью применять зондовые термопары, представляющие собой запаянную с конца трубку, у которой на лобовой части имеется большое отверстие, а на задней — малое. Газ поступает в трубку через большое отверстие и уходит через малое. В трубке поме щается термочувствительный элемент — термопара. Так как пло щадь малого отверстия составляет около 5% площади большого, в пространстве, где находится горячий спай, движение газа поч ти полностью прекращается. Для хорошего обтекания газом внешняя поверхность зонда тщательно полируется.
Периодические замеры температуры внутри вращающихся пе чей могут производиться с помощью специальных контейнеров из тугоплавких металлов, в которые засыпаются порошкообразные керамические материалы с известными температурами плавле ния. Эти устройства помещаются в объект измерения (печь), а по прошествии некоторого времени вынимаются и по степени оплав ления или спекания керамических порошков определяется темпе ратура внутри печи.
§ 7. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРИБОРОВ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
ВПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Впищевой промышленности наиболее широкое распростра нение получили приборы в диапазоне измерения температуры от •—20 до +500° С — термометры расширения, термометры сопро тивления и термоэлектрические термометры.
При выборе прибора должны учитываться требования диапа зона измерения, точности и надежности, а также дефицитность средств измерения и их стоимость. Особое значение имеют кон кретные условия эксплуатации прибора и выбор материала, из которого изготовлен чувствительный элемент, находящийся в не посредственном контакте с измеряемой средой. С одной стороны, материал должен быть коррозионностойким, так как многие пи щевые продукты являются химически активными и агрессивными средами, с другой — должно быть полностью исключено влия ние материала или продуктов его окисления на качество изделий (вкус, запах, срок хранения).
При установке чувствительных элементов в технологических агрегатах необходимо считаться с возможностью возникновения
застойных зон продукта, сопровождающегося развитием побоч ной микрофлоры, закисанием и порчей продукта. При использо вании жидкостных стеклянных термометров должны быть приня ты меры, полностью исключающие попадание в пищевую среду осколков стекла и заполнителя ( ртуть, спирт, толуол) в случае повреждения термометров. Это достигается установкой термо метров в защитных гильзах, а также выбором места их уста новки.
Аналогичное требование должно быть учтено и при установ ке термобаллонов манометрических термометров, заполняемых газами или жидкостями, которые при попадании в пищевой про дукт могут сделать его непригодным к употреблению. Термочув ствительные элементы приборов для измерения температуры дол жны устанавливаться так, чтобы имелась возможность их быст рой и легкой замены и чистки.
В производственных помещениях с повышенной влажностью (цехах мойки, розлива винодельческих и спиртовых производств) возможно возникновение значительных погрешностей измерений в результате снижения сопротивления изоляции, влияния токов утечки и т. п.
В спиртовых, ацетоно-бутиловых, ликеро-водочных и некото рых других производствах, а также на элеваторах и мельницах необходимо учитывать взрыво- и пожароопасность технологичес ких сред и помещений. В этом случае для измерения температу ры предпочтительно применение неэлектрических устройств, а для передачи показаний на расстояние — пневматических ди станционных передач.
Определенные трудности возникают при измерении темпера туры вязких и сыпучих сред (опара, тесто, конфетная масса, фруктовые начинки, мука, сахарный песок, соль и т. п.). В этих случаях необходимо обеспечивать возможность легкой очистки, а часто и замены термочувствительного элемента. При этом дол жен быть обеспечен достаточно хороший контакт чувствительного элемента с измеряемой средой.
Современное состояние термометрии отвечает практически любым требованиям пищевой промышленности в высокоточных и надежных приборах для измерения температуры. Проблемой, однако, остается измерение температуры внутри отдельных еди ниц изготовляемых пищевых продуктов (консервных банках, хле бобулочных и колбасных изделиях и т. п.), особенно при их дви жении в процессе производства в пекарных, коптильных или обжарочных камерах.
Перспективным является применение бесконтактных методов и приборов для измерения температуры и, в частности, низко температурных быстродействующих радиационных пирометров, которые могут найти широкое применение в хлебопекарной, кон дитерской, сахарной и других отраслях пищевой промышлен ности.
ГЛАВА V
ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ
ИПЕРЕПАДА ДАВЛЕНИЙ
§1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Давление жидкостей, газов и паров является важнейшим па раметром, характеризующим ход многих химико-технологиче ских процессов пищевой промышленности.
В макаронной промышленности большое значение имеет дав ление прессования теста: по нему определяется производитель ность процесса. Кривая изменения скорости прессования в зави симости от давления приведена на рис. 60.
Зависимость пластической вязкости бубличного теста от дав ления описывается линейным уравнением
х\р |
= Кр + Ь, |
(232) |
где Цр—пластическая вязкость при давлении р, Па-с; |
|
|
р—давление, Па; |
от скорости сдвига, с; |
|
К — коэффициент, зависящий |
|
6—постоянный коэффициент, Па-с.
Давление характеризуется силой, равномерно распределенной
по поверхности. Различают давление абсолютное р а б с |
и избыточ |
||||||||||||||
|
|
|
|
ное |
/?изб. А б с о л ю т н о е |
д а в л е н и е |
|||||||||
р ' М П о |
|
|
|
является параметром состояния и от- |
|||||||||||
|
|
|
|
считывается от абсолютного нуля, т. е. |
|||||||||||
|
|
|
|
при |
полном |
отсутствии давления. И з - |
|||||||||
|
|
|
|
б ы т о ч н о е |
|
д а в л е н и е |
|
является |
|||||||
|
|
|
|
разностью |
между |
абсолютным |
давле |
||||||||
|
|
|
|
нием в |
замкнутом |
|
объеме, |
большим |
|||||||
25 so 75 то t?5 I5OS,»M |
абсолютного |
давления |
окружающей |
||||||||||||
|
|
|
|
среды, и абсолютным давлением окру- |
|||||||||||
Рис. 60. Кривая измене- |
жающей среды. Как правило, абсолют |
||||||||||||||
ний скорости |
прессова- |
н ы м |
давлением окружающей среды |
яв- |
|||||||||||
вИзависимР |
0стГо0т дГвле- |
ляется |
атмосферное |
давление |
Р а |
т м . |
|
||||||||
ния. |
|
|
|
Следовательно, |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Ризб = |
Рабе — Ратм • |
|
|
|
(233) |
|||
Разность |
между |
абсолютным |
давлением |
окружающей |
среды |
||||||||||
и меньшим абсолютным |
давлением в замкнутом объеме называ |
||||||||||||||
ется р а з р е ж е н и е м , |
или |
в а к у у м о м |
р в |
а к : |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
Рвак = |
Ратм — Рабе • |
|
|
|
|
" |
|
( 2 3 4 ) |
|||
Приборы, предназначенные для измерения давления и раз |
|||||||||||||||
ности давлений называются |
м а н о м е т р а м и . |
Манометры |
для |
||||||||||||
измерения |
избыточного |
давления |
в |
газовых |
средах |
с |
верхним |
||||||||
пределом |
измерения не |
более 40 |
кПа |
называются |
н а п о р о м е - |
||||||||||
р а м и. Манометры |
для измерения |
вакуума |
называются |
в а - |
|||||||||||
к у у м м е т р а м и. |
Если |
верхний |
предел |
измерения |
вакууммет- |