Файл: Петров И.К. Технологические измерения и приборы в пищевой промышленности учебник.pdf

Измеряя скорость звука, можно судить о плотности анализи­ руемой жидкости. Как следует из уравнения (362), недостатком измерения плотности по изменению скорости звука является не­ линейность зависимости c=f(p) и влияние на результаты изме­ рения коэффициента адиабатической сжимаемости.

На рис. 160 показаны зависимости между скоростью ультра­ звука и концентрацией (плотностью) водных растворов уксусной (рис. 160, а) и лимонной (рис. 160,6) кислот.

15717 |

плотности жидкостей серийно не выпускаются. Однако имеется ряд конструкций, предназначенных для анализа виноматериалов, молочных и некоторых других пищевых продуктов.

Упрощенная структурная схема наиболее распространенных ультразвуковых плотномеров приведена на рис. 161. Изменение скорости ультразвука при изменении плотности анализируемого раствора, воспринимаемого с помощью измерительного устрой­ ства 3, измеряется на базе «излучатель / — приемник 2». В каче­ стве источников и приемников ультразвуковых колебаний приме­ няются пьезокварцевые излучатели, элементы из титаната ба­ рия и магнитострикционные устройства. Ультразвуковые коле­ бания подводятся к излучателю / от специального источника, который на схеме не показан.

РАДИОИЗОТОПНЫЕ ПЛОТНОМЕРЫ

В основу действия радиоизотопных плотномеров положено изменение интенсивности радиоактивного излучения, проходяще­ го от источника через анализируемую среду и падающего на детектор (приемник излучения). Таким образом, изменение ин­ тенсивности излучения, падающего на детектор, является след­ ствием изменения поглощающих свойств среды, находящейся между излучателем и детектором, т. е. следствием изменения плотности вещества при постоянной толщине. В этом случае ско­ рость счета детектором (или пропорциональный ей выходной сигнал детектора)

лучения, Дж-с2 /кг; р — плотность жидкости, кг/м3 ;

d — толщина слоя анализируемой жидкости, м.

Структурная схема радиоактивного плотномера жидкости показана на рис. 162. Анализируемая жидкость протекает через

излучения) в схеме пре­ дусмотрена компенсационная ионизационная камера 2. При та­

ком включении на усилитель поступает разностный ток

А/ = / м - / к .

где / м — сила тока, пропорциональная силе выходного сигнала детектора, А; / к — сила компенсационного тока, А.

Имеется ряд других измерительных схем с использованием радиоактивных изотопов для измерения плотности. В частности, применяются компенсационные схемы, в которых интенсивность пучка сравнительного излучения изменяется введением в него специального компенсирующего клина или шторки. В качестве радиоактивных изотопов, применяемых для анализа плотности жидкостей, чаще всего используются изотопы кобальта-60, це- зия-137 и др.

Приборостроительной промышленностью выпускается ряд ти­ пов радиоактивных плотномеров (ПР-1024 и др.), но они не на­ ходят еще широкого применения в пищевой промышленности

вследствие высоких санитарных требований, предъявляемых к производству пищевых продуктов. При их использовании необ­ ходимо применять специальные способы монтажа и защиты от радиоактивного излучения как обслуживающего персонала, так и перерабатываемого сырья. Следует, однако, иметь в виду, что современные радиоактивные приборы снабжены надежными средствами защиты и точное выполнение требований установки и эксплуатации полностью гарантирует безопасность их исполь­ зования.

§6. ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПЛОТНОМЕРОВ

ВПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

На точность и надежность измерения плотности пищевых продуктов большое влияние оказывает правильный выбор необ­ ходимых приборов. При выборе следует исходить из конкретных требований по чувствительности, точности и эксплуатационной

и особенностей эксплуатации приборов и удачная их 'уста­ новка.

Поплавковые плотномеры целесообразно использовать для контроля однородных, относительно чистых капельных жидких сред. При этом должно учитываться влияние на поплавок дви­ жения потока, температуры и оседания взвешенных частиц. Ус­ ловия, исключающие воздействие движения потока на поплавок и в то же время оседание на него твердых частиц, могут быть созданы при монтаже путем установки специальных отбойных щитков, струевыпрямителей, сливных и переливных устройств, дренажей для удаления осадков, а в некоторых случаях вибра­ ционных устройств. Аналогичные методы применяются при установке гидростатических мембранных плотномеров, чув­ ствительный элемент которых полностью погружается в измеряе­ мую среду.

При установке гидростатических плотномеров с продувкой воздухом следует учитывать как общие требования, заключаю­ щиеся в обеспечении нормального питания пьезометрических трубок воздухом, так и специфические, возникающие вследствие возможности кристаллизации на концах импульсных трубок, что будет создавать дополнительное гидравлическое сопротив­

ность их быстрой разборки для периодической промывки и чистки.

В пищевой промышленности широко используются приборы для измерения плотности как серийного производства, так и спе­ циальные, разрабатываемые и изготовляемые научно-исследова-

тельскими и конструкторскими организациями для конкретных производств. Перспективными для нее могут считаться приборы с вращающимся поплавком и ультразвуковые устройства, обе­ спечивающие бесконтактность измерения и высокую точность.

ГЛАВА X I I

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ

§ 1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ

Приборы для измерения вязкости жидкостей — вискозиметры,

из них вязкость представляет собой параметр, определяющий их качество и состав. В табл. 13 приведены значения вязкости неко­ торых пищевых продуктов в зависимости от их качественных

него трения, действующей на поверхности слоя жидкости при градиенте скорости, равном единице, к площади этого слоя.

и дольные от пуаза — сантипуаз и др., которые связаны с едини­ цей вязкости в СИ следующими соотношениями:

1П = 0,1Па . с; 1сП = 1мПа-с.