Автоматизированный контроль качества продуктов

В МТИММПе (МАПБ) для полной автоматизации процесса измельчения и перемешивания разработано специальное устройство (В. Д. Косой, Ю. А. Ивашкин, Ю.В. Самусенко и др.), снабженное (рис. 6.1) блоком управления дозаторами. Устройство содержит пусковое реле, реле времени, магнитный пускатель и сигнальные лампы (рис. 6.1 в). Преобразователь сил сцепления снабжен контактным механизмом, представляющим собой две сменные диэлектрические пластины с установленными на корпусе электрическими контактами подачи компонентов и замыкатель этих контактов, расположенный на раме преобразователя. При этом контактный механизм электрической цепью связан с пусковым реле блока управления дозаторами.

Преобразователь сил сцепления с продуктом (рис. 6.1 а) содержит неподвижно закрепленную раму и подвижно установленный относительно этой рамы корпус с рифленой поверхностью, соприкасающейся с продуктом. Контактный механизм преобразователя содержит две сменные диэлектрические пластины (регулирующую и контактирующую), жестко закрепленные на корпусе, и замыкатель контактов. Регулирующая диэлектрическая пластина состоит из контакта подачи компонента, повышающего структурно-механичес-кие характеристики продуктов, например белка, контакта оптимального предельного напряжения сдвига (ПНС), контакта подачи компонента, уменьшающего структурно-механические характеристики продуктов, например воды.

Контролирующая пластина имеет контакт степени измельчения. Контакты закреплены на сменной диэлектрической пластине и подключены к блоку управления дозатороа. Кнопка «Пуск» КП и кнопка «Стоп» КС предназначены для пуска и остановки измельчителя при настройке и регулировке.

Устройство работает следующим образом. Реле времени настраивается так, чтобы определять структурно-механические характеристики недоизмельченного продукта через оптимальное время (например, 4 мин). Нажатием кнопки «Пуск» КПА включается магнитный пускатель, производящий пуск двигателя измельчителя, и реле времени. Измельчаемый фарш взаимодействует с подвижным корпусом преобразователя, который перемещается вместе с регулирующей и контактирующей пластинами относительно замыкателя контактов. В зависимости от сил взаимодействия измельчаемого фарша и подвижного корпуса последний, перемещаясь вместе с контактами пластин, будет замыкать клеммы регулирующей или контактирующей пластины. Замыкание контактов обеих пластин происходит через время или , заданное с помощью реле времени, при условии, что ПНС обрабатываемого продукта соответствует показателю эталонной кривой (см. рис. 6.1б). Замыкание контактов подачи компонентов означает, что ПНС обрабатываемого продукта находится соответственно ниже (точка в) или выше (точка г) оптимального значения и для выведения ПНС на эталонную кривую требуется вводить компонент, соответственно повышающий (например, белок) или уменьшающий (например, вода) структурно-механические характеристики. Таким образом, контактный механизм - это программа, по которой обрабатывают пищевой продукт.

Ниже приведены возможные случаи замыкания контактов.

1. ПНС находится ниже эталонной кривой. Данный случай соответствует положению между точками в и а (рис. 6.1 б). По истечении времени с момента включения реле времени включается преобразователь сил сцепления с продуктом. Если ПНС находится в пределах между точками в и а, то контакт подачи компонента, повышающего структурно-механические характеристики продуктов, замыкается, включая пусковое реле, открывает электромагнитный клапан и включает сигнальную лампу, информирующую о происходящей операции. Компонент, например белок, из бункера поступает в чашу измельчителя. При добавлении компонента, повышающего структурно-механические характеристики продукта, значение ПНС приближается к значению эталонной кривой. Контакт при этом размыкается, и подача компонента прекращается.

2. ПНС находится на эталонной кривой. Данное положение соответствует оптимальному ПНС (рис. 6.1 а). Контакт оптимального ПНС замыкается, включая другую сигнальную лампу.

3. ПНС находится выше эталонной кривой, что соответствует положению между точками д и а, например точка г (рис. 6.1 б). Контакт подачи компонента, уменьшающего структурно-механические характеристики продуктов, например вода, замыкается, включая пусковое реле, которое включает электромагнитный клапан и соответствующую сигнальную лампу, информирующую о происходящей операции. Компонент, например вода, из бака подается в чашу измельчителя, уменьшая ПНС обрабатываемого продукта и приближая его значения к эталонному. Контакт при этом размыкается. Подача компонента, уменьшающего структурно-механические характеристики продуктов, прекращается.

Оптимальная степень измельчения продуктов соответствует экстремуму (рис. 6.1 б) - точка б. Реле времени включает второе реле времени. Последнее настраивается на время с таким расчетом, чтобы сумма не превышала минимальное оптимальное время измельчения - 5 мин, например =50 с, тогда =4 мин 50 с < 5 мин. При достижении продуктом оптимальной степени измельчения контакт оптимальной степени измельчения замыкается и отключает магнитный пускатель, останавливая электродвигатель измельчителя. Второе реле времени вводится в цепь управления с целью исключения возможности подачи компонента воды, уменьшающего структурно-механические характеристики продуктов в момент определения оптимальной степени измельчения продуктов. Экстремальное ПНС (точка б) находится в зоне между точками д и а (например, точка е) (см. 3-й случай). Нормально замкнутый контакт 2-2РВ реле времени 2РВ отключает пусковое реле 4РП через время , блокируя электромагнитный клапан. Аналогичным образом нормально замкнутый контакт 1-2РВ реле времени 2РВ отключением пускового реле 3РП блокирует электромагнитный клапан дозатора, исключая подачу компонента (белка), повышающего структурно-механические характеристики через время . Кроме того, нормально разомкнутый контакт 3-2РВ реле времени 2РВ замыкается только в момент определения оптимальной степени измельчения через время .

В случае изменения ассортимента обрабатываемого продукта осуществляют замену диэлектрических пластин, которые соответствуют новой эталонной кривой. Таким образом, рассмотренное устройство позволяет автоматически контролировать процесс измельчения по заданной программе.

Рис. 6.1 Устройство для автоматического контроля процесса измельчения мясопродуктов по их структурно-механическим характеристикам

а - преобразователь сил сцепления; б - график изменения свойств при измельчении;

в - принципиальная электрическая схема;

1- неподвижная рама; 2 - корпус с рифленым днищем; 3 - палец; 4 - пружина; 5 - планка замыкателя;

6 - кронштейн; 7 - шарнир; 8, 9 - замыкатели контактов соответственно регулирующей и контролирующей пластин; 10 - регулирующая пластина; 11 - крышка корпуса;

12 - контакт контролирующей пластины; 13 - рычаг; 14 - контролирующая пластина;

15 - контакты регулирующей пластины; 16 - направляющие; 17 - подшипники;

18, 19, 20 - кривые соответственно с эталонными, завышенными или заниженными свойствами;

21 - преобразователь; 22 - трубопроводы дозаторов; 23, 26 - электромагнитные клапаны дозаторов

компонентов для повышения и понижения структурно-механических свойств фарша;

24 - бункер дозатора; 25 - дозаторы