Устройство для измерения плотности пульпы в резервуаре

!

>991262

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид- ву 675346

{22) Заявлено 2ц0879 (21) 2819502/28-13

Союз Советских

Социалистических Республик (54) М..Кд з

G 01 и 9/26 с присоединением заявки Нов

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 230133. Бюллетень Но 3 (53) УДК 532. 14 (088.8) Дата опубликования описания 230183

P.Á. Попов, .-.",) ° . )."=; а ., Г:.

Киевский технологический институт пйщеэой:промышленности (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

ПУЛЬПЫ В РЕЗЕРВУАРЕ

Изобретение относится к приборам для измерения и регулирования технологических параметров химических, гидрохимических, пищевых, например бродильных, производств и может найти применение при измерении плотности жидкостей в резервуарах.

По основному авт. св. В 675346 известно устройство для измерения плотности .пульпы в резервуаре,-состоящее из дифманометра, измеряющего перепад давления по высоте столба пульпы, сообщающегося с резервуаром при помощи разделительных сосудов, расположенных в местах отбора давления на резервуаре или вертикальном трубопроводе, на различной высоте, снабженных вялыми разделительными мембранами и соединительными (импульсными) трубками, заполненныьж рабочей жйдкостью. К дифманометру подсоединен, по дифтрансформаториой схеме, вторичный прибор, показываю щий плотность пульпы.

Устройство также снабжено сигналиэатором верхнего уровня в резервуаре и клапаном, установленным над минусоъой камерой дифманометра, и управля» емым реле, подключенным к выходу сигнализатора уровня 1 1 .

Однако использование известногь устройства в виноделии позволяет измерить только. плотность сусла, но не позволяет. достаточно точно изме рять концентрацию сахара.и спирта в нем в ходе брожения, т.е. в присутствии спирта.

Целью изобретения является повышение точности измерения плотности свежего, бродящего и спиртуемого сусла, а также концентрации в нем сахара и спирта в ходе брожения и спиртования без-отбора проб из резерву15

Поставленная цель достигается тем, что устройство оснащено сумматором, индикатором концентрации сахара и спирта и двумя датчиками, встроенны20 ми во вторичный показывающий прибор при этом вход сумматора подсоединен к датчикам, а выход - к индикатору.

Ка фиг. 1 изображена схема устрОйства; на фиг. 2 - электрическая схема устройства; на фиг. 3.- график sa.висимости приращения плотности от концентрации. устройство включает резервуар 1, в котором выполнены приспособления

2 и 3 для отбора перепада давления одинаковой высоты столбов контролиру991262 (CeW) . Сь ъ ьСсп

3,86 + (1,2-, 1,5)x емой 4 и рабочей жидкости. В эти приспособления встроены разделительные вялые мембраны 5 и 6, соединенные с дифманометром 7 посредством импульсных трубок;8 и 9, заполненных эталонной жидкостью, плотность которой 5 равна минимальному значению плотности контролируемой жидкости, например воды.

Над входом в минусовую камеру диф-. манометра установлен клапан 10, на- 10 пример соленоидный вентиль или электромагнитный клапан. На высоте максимального уровня в резервуаре установлен датчик 11 верхнего уровня автоматического сигнализатора 12 уровня. 15

В установку, кроме того, входят блок 16, алгебраически суммирующий нормированные напряжения, снимаемые с датчиков 17 и 18, встроенных во вторичный показывающий прибор 15, а также высокоомный индикатор 19, например, цифрового типа, подсоединенный к выходу суммирующего блока 16.

Датчик 18 напряжения, встроенный в прибор 15, связан с его измерительной частью, а датчик 17 с помощью ручной наводки винтом 20 фиксирует начальное значение плотности сусла в начале его брожения или спиртования. Суммирующий блок 16 состоит из ЗО трансформатора 22, низковольтные вторичные обмотки 23 и 24 которого питают через трехпозиционный, на четыре цепи, переключатель 21 датчики

17 и 18, встроенные во вторичный 35 показывающий прибор 15, а также высокоомный вольтметр 19, например, цифрового типа, подсоединенный к.выходу суммирующего блока 16.

Датчики 17 и 18 подсоединены к 4g питающим их обмоткам трансформатора через нормирующие резисторы 26 — 31.

Трансформатор 22 снабжен также дополнительной обмоткой 25, питающей дополнительный датчик 33 постоянного 45 напряжения через нормирующий резистор 32 °

Устройство работает следующим образом.

После заполнения резервуара 1 свежим виноградным суслом до максимального уровня от датчика 12 уровня подается импульс, который вызывает срабатывание реле 13. Последнее при этом включает питание соленоида (исполнительного механизма), что приводит к открытию клапана 10. Реле 13 включает также сигнальные приспособления 14 и электропитание телеизмерительной системы между дифманометром 60

7 и вторичным прибором 15, а также электропитание суммирующего блока 16 и цифрового индикатора 19.

После включения в работу дифманометра 7 и вторичного прибора 15, 6ф его измерительная система измерит начальное значение плотности Ь и свежезалитого в резервуар сусла и в дальнейшем, в ходе его брожения и спиртавания, измеряет текущее значение плотйости Ьр. бродящего и спиртованного сусла в резервуаре.

В зависимости от положения переключателя 21 суммирующий блок 16 выдает сигналы, пропорциональные концентрациям сахара (Сс ), концентрациям спирта (C „), либо приращениям концентрации спирта в результате спиртования.

Согласно химической реакции бро-, жения моносахаридов (глюкозы и фруктозы, обуславливающих сахаристость сусла) С,2Н 06-Ф 2 СЯН ОН + 2СОа из грамммолекулн сахара С Н 06+ 180 г . образуется 2 грамммолекулй спирта (этанола) 2С Н ОН 92 г, т.е. из 1 r сахара образуется 0,511 г спирта.

Учитывая, что плотность чистого спирта около 0,8 г/мл, образовавшийся из 1 г сахара спирт имеет объем

0,511

0,64 мл. С учетом сжатия

0,8 (контракции ) смеси спирта с водой принимаем, что из 1 г растворенного сахара образуется 0,6 об.Ъ спирта.

Брожение виноградного сусла сопровождается уменьшением его плотности по двум причинам: за счет уменьшения концентрации сахара, а также за счет возрастания концентрации спирта, плотность которого меньше плотности воды.

Как вйдно из графика зависимостей приращения плотности ЬЯ (относительно плотности воды) водных растворов сахара и спирта в зависимости от их концентраций (фиг. 3), зависимость и у = Г (С „ ) равна

- (1,2:1,5) 1О(††), а зависимость ь) fэ (С „йС „), при условии ЬС 0,6 ЬСс„(Ъ), равна

В991262.спирта и обеспечению управления этим процессом возникает воэможность получить точно: заданное значение концентрации остаточного сахара и своевре5 .менно прекратить брожение и начать спиртование, что в результате позволяет достигнуть заданных значений по концентрации сахара и спирта а полученном виноматериале без дополнительных операций купажирования (доливки

1а доэированн Объемов других винмтериалов различного состава). Это избавляет от потерь вииоматериалов, связанных с выполнением операций «у- пажирования, что составляет 0,2% согласно утвержденных норм. д н сХ 3,86

0 047 hP +

4,7

+ 0,213 ° Ь . — А(г/100 мл), - (1), где А = 1,5 Ф 25 . 35

= 0,127(Ь9и-дат) " 127Ми -0,127ь9г(М а входе спиртования приращения концентрации спирта дCqz из уравнения .bС = 071 дс - 071 д р, (3) Формула изобретения где ар, и ó,„ приращения (относительные) йлотности в конце брожения и спиртования.

Положительный эфФект от использования, например, в виноделии данного устройства основан на том, что, благодаря автоматизации с его помощью -ЗО текущего контроля хода брожения виноградного сусла в резервуарах по со-. держанию в нем концентраций сахаРа и

Принимаем усредненно 4,584,794, .

Из этих данных вытекает, что текущее значение (в ходе брожения сусла) концентрации сахара С „ и спирта Сед в нем по.измеренным данным устройст вом приращениям относительно воды плотности свежего gp„ m обродящего дд. сусла может быть вычислено по уравнениям: устройство для измерения. плотности пульпы в резервуаре по авт.св.9675346 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьааения точности, îíî оснащено сумматором, индикатором концентрации спирта и сахара и двумя датчиками, встроенными во вторичный показывающий прибор, при этом вход сумматора подключен к датчикам, а выход - к индикатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 675346, кл. 6 01 N 9/26, 1977-.

991262

Тираж 871 Подписное

Филиал ППП,"Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4

Сивнение тайности сусю 5 реиультаяе еи брожения фиаЯ