Устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах
Устройство предназначено для контроля качества пищевых продуктов путем определения активности воды по температуре замерзания образца исследуемого продукта. Устройство содержит холодильник, внутрь корпуса которого помещены кюветы для проб исследуемых пищевых продуктов с встроенными внутрь кювет первичными преобразователями температуры, соединенными с блоком обработки термограмм замораживания. Корпус холодильника выполнен в виде сплошного металлического блока, в котором имеется одно или несколько вертикальных сквозных отверстий для возможности размещения кювет с пробами исследуемых пищевых продуктов. Внешняя поверхность корпуса сопряжена с одним или несколькими плотно прикрепленными «холодной» поверхностью термоэлектрическими модулями, которые теплой поверхностью соединены с устройствами для отвода тепла. Внешняя поверхность металлического блока, свободная от термоэлектрических модулей, с целью снижения энергозатрат и ускорения процесса измерения покрыта термоизолирующим материалом.
Полезная модель относится к пищевой промышленности, а именно к средствам контроля качества пищевых продуктов.
Известно устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах (А.с. 1464069 СССР - Устройство для определения активности воды в пищевых продуктах), содержащее корпус-ручку, в которой размещены испарительный холодильник, соединенный с источником низкотемпературной кипящей жидкости (газа), а также первичный преобразователь температуры, связанный с блоком обработки результатов.
Недостатком этого устройства является невозможность исследования жидких пищевых продуктов и трудность исследования фаршевых пищевых продуктов, обусловленная отсутствием кюветы для пробы.
Наиболее близким предлагаемому устройству является устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах (Патент 3721511 ФРГ, МКИ 3 G01N 33/12. Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Wasseraktivitätswertes von Fleischerzeugnissen), содержащее холодильник, в корпусе которого размещена ванна с жидким теплоносителем, встроенным в него агрегатом для охлаждения теплоносителя и кювету для исследуемого образца, в которой размещен первичный преобразователь температуры, связанный с блоком обработки термограмм замораживания. При проведении измерения кювета помешается в ванну с теплоносителем.
Недостатком этого устройства являются большие габариты и масса, а также сложность конструкции и невозможность регулирования отвода тепла от исследуемого образца, что снижает точность результатов измерения.
Техническая задача при использовании предлагаемой полезной модели, заключается в уменьшении габаритов и массы, а также в повышении точности измерения.
Указанная задача достигается тем, что в устройстве для определения активности воды в пищевых продуктах, содержащем холодильник, внутрь корпуса которого помещены кюветы для проб исследуемых пищевых продуктов с встроенными внутрь кювет первичными преобразователями температуры, соединенными с блоком обработки термограмм замораживания, в котором согласно полезной модели корпус холодильника выполнен в виде сплошного металлического блока, в котором выполнены одно или несколько вертикальных сквозных отверстий для возможности размещения кювет с пробами исследуемых пищевых продуктов, при этом внешняя поверхность корпуса сопряжена с одним или несколькими плотно прикрепленными «холодной» поверхностью термоэлектрическими модулями, которые «теплой» поверхностью соединены с устройствами для отвода тепла, причем внешняя поверхность металлического блока, свободная от термоэлектрических модулей, покрыта термоизолирующим материалом.
Предложенная полезная модель отличается от прототипа тем, что корпус холодильника выполнен в виде сплошного металлического блока, в котором выполнены одно или несколько вертикальных сквозных отверстий для возможности размещения кювет с пробами исследуемых пищевых продуктов, при этом внешняя поверхность корпуса сопряжена с одним или несколькими плотно прикрепленными «холодной» поверхностью термоэлектрическими модулями, которые «теплой» поверхностью соединены с устройствами для отвода тепла, причем внешняя поверхность металлического блока, свободная от термоэлектрических модулей, покрыта термоизолирующим материалом.
На фиг.1 показана общая схема устройства для измерения активности воды в пищевых продуктах с выполненным в корпусе одним сквозным отверстием для размещения кюветы с пробой исследуемого пищевого продукта и двумя термоэлектрическими модулями (вид сбоку).
На фиг.2 показана общая схема устройства для измерения активности воды в пищевых продуктах с выполненным в корпусе одним сквозным отверстием для размещения кюветы с пробой исследуемого пищевого продукта и двумя термоэлектрическими модулями (вид сверху).
На фиг.3 показан элемент сопряжения термоэлектрического модуля с устройствами для отвода тепла.
На фиг.4 представлен вариант корпуса с выполненными в нем четырьмя сквозными отверстиями для размещения кювет с пробами исследуемых пищевых продуктов (вид сверху).
На фиг.5 показана общая схема устройства для измерения активности воды в пищевых продуктах с выполненным в корпусе одним сквозным отверстием для размещения кюветы с пробой исследуемого пищевого продукта и одним термоэлектрическим модулем, расположенным снизу корпуса (вид сбоку).
На фиг.6 показана общая схема устройства для измерения активности воды в пищевых продуктах с выполненным в корпусе одним сквозным отверстием для размещения кюветы с пробой исследуемого пищевого продукта и одним термоэлектрическим модулем, расположенным сбоку корпуса (вид сверху).
Устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах включает следующие элементы:
1 - корпус, выполненный в виде сплошного металлического блока;
2 - сквозное отверстие.
3 - кювета;
4 - проба исследуемого пищевого продукта;
5 - первичный преобразователь температуры;
6 - пробка кюветы с встроенным первичным преобразователем температуры 5;
7 - измеритель температуры, электрически связанный с первичным преобразователем температуры 5;
8 - персональный компьютер, связанный с измерителем температуры 7;
9 - внешняя поверхность корпуса;
10 - термоэлектрический модуль;
11 - «холодная» поверхность термоэлектрического модуля (фиг.3);
12 - «теплая» поверхность термоэлектрического модуля (фиг.3);
13 - устройство для отвода тепла, включающее радиатор (14) и вентилятор (15);
16 - блок электрического питания;
17 - теплоизолирующий материал;
Устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах состоит из корпуса 1, выполненного в виде сплошного металлического блока, в котором имеется одно или несколько сквозных отверстий 2, в которые устанавливают кюветы 3 с помещенными внутрь пробами исследуемых пищевых продуктов 4. Внутрь кюветы 3 помещен первичный преобразователь температуры 5, вмонтированный в пробку 6 и электрически связанный с измерителем температуры 7, который имеет выход на персональный компьютер 8. К внешней поверхности 9 корпуса 1 плотно прикреплены охлаждаемыми «холодными» поверхностями 11 один или несколько термоэлектрических модулей 10, ко вторым «теплым» поверхностям 12 которых, являющими теплоотдающими, также плотно прикреплены устройства для отвода тепла 13, состоящие из металлических радиаторов 14, сопряженных с вентиляторами 15. Термоэлектрические модули 10 и вентиляторы 15 связаны с блоком электрического питания 16. С целью снижения потерь при охлаждении корпус 1 со всех сторон, кроме тех к которым прикреплены термоэлектрические модули 10, покрыт теплоизолирующим материалом 17.
Устройство работает следующим образом.
В кювету 3 помещают пробу исследуемого пищевого продукта 4. Затем внутрь кюветы вставляют пробку 6 с вмонтированным первичным преобразователем температуры 5, который погружается в исследуемый пищевой продукт 4. Кювету 3 вставляют в сквозное отверстие 2 корпуса 1 и включают измеритель температуры 7, персональный компьютер 8 и блок электрического питания 16, подающий напряжение на термоэлектрические модули 10 и вентиляторы 15. При этом термоэлектрические модули 10 за счет снижения температуры на холодной поверхности 11 понижают температуру корпуса 1, кюветы 3 и пробы пищевого продукта 4. Первичный преобразователь температуры 6 фиксирует изменение температуры пробы пищевого продукта 4, значение которой передается через измеритель температуры 7 на персональный компьютер 8, который производит обработку полученных значений. Охлаждение пробы пищевого продукта 4 проводится вплоть до ее замерзания и фиксации криоскопической
температуры (температуры замерзания), значения которой пересчитываются в значения показателя активности воды (АB ). Выделяющееся тепло от теплых поверхностей 12 термоэлектрических модулей 10, за счет плотного контакта с внешней поверхностью 9 корпуса 1 отводится посредством устройств для отвода тепла 13, состоящих из металлических радиаторов 14 и обдувающих их воздухом вентиляторов 15, подключенных наряду с термоэлектрическими модулями к блоку питания 16. Наличие термоизоляции 17, покрывающей все внешние поверхности 9 корпуса 1, кроме тех к которым прикреплены термоэлектрические модули 10 позволяет сократить потери холода и повысить интенсивность охлаждения.
Предлагаемое устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах позволяет сократить продолжительность измерения, уменьшить габариты и массу устройства, а также повысить точность измерения криоскопической температуры и, следовательно, активности воды.
Устройство для измерения активности воды в пищевых продуктах, содержащее холодильник, внутрь корпуса которого помещены кюветы для проб исследуемых пищевых продуктов с встроенными внутрь кювет первичными преобразователями температуры, соединенными с блоком обработки термограмм замораживания, отличающееся тем, что корпус холодильника выполнен в виде сплошного металлического блока, в котором выполнены одно или несколько вертикальных сквозных отверстий для возможности размещения кювет с пробами исследуемых пищевых продуктов, при этом внешняя поверхность корпуса сопряжена с одним или несколькими плотно прикрепленными «холодной» поверхностью термоэлектрическими модулями, которые «теплой» поверхностью соединены с устройствами для отвода тепла, причем внешняя поверхность металлического блока, свободная от термоэлектрических модулей, покрыта термоизолирующим материалом.
