Устройство для исследования процесса свертывания молока

 

Устройство для исследования процесса свертывания молока относится к области исследования свойств текучих сред и может быть использовано, например, в сыроделии для измерения скорости свертывания молока и других его реологических характеристик. Устройство для исследования процесса свертывания молока включает термостатируемую емкость с размещенным внутри нее и связанным с приводом цилиндром для исследуемого образца и измерительную систему. Цилиндр для исследуемого образца установлен на горизонтально закрепленной в верхней части термостатируемой емкости оси с возможностью принудительного качания в вертикальной плоскости от привода, а измерительная система состоит из вертикальной стойки с двумя плечами в верхней части, на одном из которых размещен направленный на цилиндр для исследуемого образца источник света, а на другом экран со шкалой, что позволяет повысить надежность и точность измерения и обеспечить контроль динамики изменений характеристик молока, в том числе продолжительности его свертывания, за любой промежуток времени.

Полезная модель относится к области исследования свойств текучих сред и может быть использована, например, в сыроделии для измерения скорости свертывания молока и других его реологических характеристик.

Известно устройство для исследования процесса свертывания молока, включающее термостатируемую емкость с размещенным внутри нее цилиндром для исследуемого образца и измерительную систему (см. книгу Брусиловский Л.П., Вайнберг А.Я. «Приборы технологического контроля в молочной промышленности», М., ВО «Агропромиздат», 1990, стр.151-152).

Известное устройство включает измерительную систему механического действия, содержащую шарик, передвигаемый через исследуемый продукт за счет изменения набора гирь. Время прохождения шарика измеряется секундомером и по его продолжительности судят о вязкости продукта. Сделать выводы о скорости свертывания можно только путем проведения нескольких последовательных измерений вязкости.

Устройство представляет собой достаточно сложную механическую конструкцию, требует определенных навыков в эксплуатации и позволяет измерять только один реологический параметр исследуемого материала - вязкость.

Известно также устройство для исследования процесса свертывания молока, включающее термостатируемую емкость с размещенным внутри нее и связанным с приводом цилиндром для исследуемого образца и измерительную систему (см. книгу Брусиловский Л.П., Вайнберг А.Я. «Приборы технологического контроля в молочной промышленности», М., ВО «Агропромиздат», 1990, стр.154-156).

Это техническое решение является наиболее близким к заявляемому по совокупности существенных признаков (прототип).

Согласно прототипу цилиндр для исследуемого образца связан с приводом, обеспечивающим его вращение вокруг измерительного цилиндра. По величине крутящего момента, переданного через исследуемый продукт на измерительную систему, судят о его реологических характеристиках.

Такая конструкция более проста в изготовлении и эксплуатации, позволяет проводить исследования не только вязкости, но и других реологических характеристик, причем не только в отдельных пробах, но и в резервуаре и в потоке.

Однако данное устройство включает измерительную систему механического типа, состоящую из большого числа отдельных элементов (пружины, валики, шестерни подшипники). При этом точность и надежность измерения во многом зависят от состояния этих элементов.

Кроме того, описанное в прототипе устройство, позволяет проводить исследование характеристик молока только в конкретный момент времени, без учета их изменения в динамике.

Задачей настоящей полезной модели является создание такого устройства для исследования процесса свертывания молока, которое позволило бы повысить точность и надежность измерения и обеспечить контроль динамики изменений характеристик молока.

Для решения поставленной задачи в устройстве для исследования процесса свертывания молока, включающем термостатируемую емкость с размещенным внутри нее и связанным с приводом цилиндром для исследуемого образца и измерительную систему, согласно предлагаемой полезной модели, цилиндр для исследуемого образца установлен на горизонтально закрепленной в верхней части термостатируемой емкости оси с возможностью принудительного качания в вертикальной плоскости от привода, а измерительная система состоит из вертикальной стойки с двумя плечами в верхней части, на одном из которых размещен направленный на цилиндр для исследуемого образца источник света, а на другом экран со шкалой.

Установка цилиндра для исследуемого образца на горизонтально закрепленной в верхней части термостатируемой емкости оси с возможностью принудительного качания в вертикальной плоскости от привода и использование измерительной системы в виде вертикальной стойки с двумя плечами в верхней части, на одном из которых размещен направленный на цилиндр для исследуемого образца источник света, а на другом экран со шкалой, дает возможность за счет отсутствия в измерительной системе механических элементов повысить надежность и точность измерения и обеспечить контроль динамики изменений характеристик молока за любой промежуток времени.

В дальнейшем полезная модель поясняется описанием конкретных вариантов ее осуществления и прилагаемым чертежом, на котором схематично изображено устройство для исследования процесса свертывания молока.

Устройство для исследования процесса свертывания молока включает термостатируемую емкость 1 с диаметрально расположенной в верхней части осью 2. На оси 2 внутри емкости 1 с возможностью принудительного качания в вертикальной плоскости от привода (не показан) установлен цилиндр 3 для исследуемого образца.

Устройство снабжено измерительной системой, которая состоит из вертикальной стойки 4 с двумя плечами 5 и 6. На плече 5 размещен направленный на цилиндр 3 для исследуемого образца источник света 7, а на плече 6 установлен экран 8 со шкалой. В качестве источника 7 света может быть использовано любое устройство, способное сформировать направленный узкий луч света 9, например, электрический фонарь со щелевой насадкой или лазер.

Устройство для исследования процесса свертывания молока может быть дополнено основанием 11 с закрепленной на нем фото- или кинокамерой 12, направленной на экран 8 со шкалой.

Устройство для исследования процесса свертывания молока работает следующим образом.

В цилиндр 3 заливают исследуемый образец молока. Включают источник света 7 и его луч 9 направляют на поверхность образца молока под некоторым углом. Отразившаяся от поверхности молока часть луча 10 отображается на экране 8 в виде точки.

После этого от привода (не показан) цилиндру 3 сообщают равномерное покачивание из стороны в сторону. В исходном состоянии у свежего молока в этой ситуации поверхность остается практически горизонтальной и положение отраженного луча не меняется. Далее под воздействием внешней среды или введенных в исследуемое молоко ингредиентов реологические характеристики молока (например, вязкость), меняются. Поверхность молока начинает отклоняться от горизонтали. Очевидно, что чем больше вязкость, тем больше угол наклона поверхности молока. При изменении угла наклона поверхности молока на такую же величину меняется угол наклона отраженной части луча 10. Отображенная на экране 8 точка показывает на его шкале некий отрезок прямой, размеры которого соответствуют определенной величине вязкости в определенный момент времени. Этот процесс можно контролировать визуально. При дополнении устройства основанием 11 с закрепленной на нем фото- или кинокамерой 12, направленной на экран 8 со шкалой, можно точно фиксировать крайние положения световой точки от отраженного луча 10 на шкале экрана 8 в различные моменты времени, по их отклонению строить графики, дающие точную картину, например продолжительности свертывания молока.

Таким образом, предлагаемое устройство для исследования процесса свертывания молока дает возможность повысить надежность и точность измерения и обеспечить контроль динамики изменений характеристик молока, в том числе продолжительности его свертывания, за любой промежуток времени.

1. Устройство для исследования процесса свертывания молока, включающее термостатируемую емкость с размещенным внутри нее и связанным с приводом цилиндром для исследуемого образца и измерительную систему, отличающееся тем, что цилиндр для исследуемого образца установлен на горизонтально закрепленной в верхней части термостатируемой емкости оси с возможностью принудительного качания в вертикальной плоскости от привода, а измерительная система состоит из вертикальной стойки с двумя плечами в верхней части, на одном из которых размещен направленный на цилиндр для исследуемого образца источник света, а на другом - экран со шкалой.

2. Устройство для исследования процесса свертывания молока по п.1, отличающееся тем, что в качестве источника света использован лазер.

3. Устройство для исследования процесса свертывания молока по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено основанием с закрепленной на нем фото- или кинокамерой, направленной на экран со шкалой.



 

Наверх