Пристрій контролю вологісті харчових продуктів

Изобретение относится к приборостроению для пищевой промышленности и предназначено для автоматического измерения влажности сыпучих про дуктов (таких как шрот, жмых,мятка, пищевые концентраты и т.д.) в потоке9 а также может быть использовано при измерении влажности продуктов в лабораторных условиях. Цель изобретения -. повышение точности измерения влажности. Устройство содержит оптический тракт с разделением отраженного от контролируемого продукта излучения на два канала с измерительной и опорной длинon волны. Благодаря наличию.имитатора нулевой влажности и двух блоков делителей' с изменяемым коэффициентом деления устройство позволяет компенсировать дрей'ф параметров элементов в каждом канале путем подстройки коэффициентов деления блоков делителей при периодическом введении имитатора нулевой влажности на место контролируемого продукта. 2 ил. ' • Изобретение относится к приборостроению для пищевой промышленности и предназначено для автоматического измерения влажности сыпучих продуктов (например, шрот, жмых, мятка, пищевые концентраты и т.д.) в потоке, а также может быть использовано при измерении влажности продуктов в лабораторных условиях. Цель изобретения - повышение точности измерения влажности. На фит.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства в режиме измерения влажности; на фиг.2 - блок схема оптической части устройства в режиме калибровки. Устройство содержит источник 1 света, по ходу излучения которого находится исследуемый продукт 2 и установлены оптический прерыватель 3, светоделнтельные зеркала 4 и 5, образующие два оптических канала, светофильтры 6 и 7, блоки 8 и 9 фотоприемного усиления, выходы которых в каждом канале электрически соединены с первыми входами блоков 10 и 11 делителей с переменным коэффициентом деления сигналов, выходы деяива 589 164 которых соединены попарно в кажц^м U, = U О) канале с ключами 12 и 13 и 14 и 15, при этом ключи 13 и 7 4 соединяют в (2) каждом канале выходы блоков 10 и 11 делителей сигналов со входами блогде U o ( и U 02 ~ напряжения в каналах ков 16 и 17 усиления, выходы которых на выходах блоков 10 и 11 делителей подключены к блоку 18 деления, свясигналов, соответствующие нулевому занного с блоком 19 масштабирования, значению влаги, равные отношению входвыход которого подключен к блоку 20 10 ных напряжений блоков делителя соотиндикации, а ключи 12 и 15 соединяют ветственно 11ф0( и U q ) O i K коэффициенвыходы блоков 10 и 11 делителей сигтам деления этих блоков, равных соналов с первым и вторым входами бпоответственно К, и К 2 , т.е. О1 ка 21 сравнения, сравнивающий вход U. p p 2 блока 21 сравнения соединен с выхоогг & . и 0 2. ~ коэффициенты поглощения І дом блока 22 эталонного напряжения, а 15 • на выбранных длинах волн; первый и второй выходы соединены в m^ - масса влаги. каждом канале соответственно через Полученные значения напряжений, ключи 23 и 24 с отстраивающими вхочерез открытые ключи 13 и 14, а также дами блоков 10 и 11 делителей сиг20 блоки 16 и 17 усиления поступают в налов, блок 25 управления, выходы блок 18 деления, на выходе которого которого соединены с управляющими появляется сигнал, находящийся в эксвходами ключей 23 и 24, 12 и 13 и поненциальной зависимости от содержаИ и 15 и приводом 26 имитатора 27 ния влажности, равный в соответствии нулевой влажности. 25 с выражениями (1) и (2): Устройство работает следующим образом. (3) В режиме измерения ключи 13 и 14 открыты, а ключи 23 и 24 и 12 и 15 Преобразование сигнала в единицы закрыты, в результате чего имитатор влажности происходит в блоке 19 мас30 27 нулевой влажноеги находится в поштабирования, при этом измеренное зналожении ОВ (фиг.1), при этом светочение влажности в процентах индицирувое излучение из источника 1 света ется в блоке 20 индикации. попадает на продукт 2 и, отразившись, Выражение (3) является верным при проходит через оптический прерыватель равенстве напряжений U 0 | = tlpg = ^эт 3, на выходе которого образуется пе- 35 в каналах, соответствующих нулевой ременный световой сигнал, несущий влаге. Для этого в процессе настройинформацию о Блажноети. Светоделики эти напряжения предварительно ' тельное зеркало 4 разделяет полууравнивают с помощью блоков 8 и 9 ченный световой С И Г Н Р Л на два луча, фотоприемного усиления, подставляя один из которых, отразившись от зер- 40 вместо исследуемого продукта 2 белую кала 5, проходит через светофильтр стандартную пластину. 6, а второй проходит через светоОднако под воздействием ряда факфильтр 7. Прошедшие через светофильтторов (например, изменение температуры ры сигналы в каждом оптическом канале попадают на блоки 8 и 9 фотоприемноги 45 окружающей среды, общий прогрев элементов влагомера) изменяется чувствиусиления, состоящего из фотоприемнительность блоков 8 и.9, при зтоь^наков с предварительными усилителями, чальные напряжения U^o, и и ф 0 2 в канав которых преобразуются в электрилах на выходах блоков фотоприемного ческие импульсы, поступающие на пер50 усиления при нулевой влажности извые входы блоков ТО и И делителей меняются на величину! іи»: сигналов. При выборе светофильтров 6 и 7 с максимумом пропускания в ИК-обпасти В соответствии с этим изменяются сиг на длинах волн с наибольшей и наиналы на выходах блоков 10 и 11 дели меньшей чувствительностью к поглощению 55 телей сигналов, которые будут соотводы (1, 95 мкм и 1,84 мкм) s напряжения ветственно равны, U, и V% на выходах блоков Ю и 11 делителей в каждом канале будут равны ч 589 1 К (4) При этом с учетом (4) выражение (3) принимает вид (5) U = te f щ где +Ди, и +AU^ - дополнительные напряжения , соответствующие увеличению при положительном знаке или уменьшению при отрицательном начальных напряжений в каналах, Из выражения (4) следует, что наклон градуировочной характеристики устройства изменяется, увеличивая погрешность измерения влажности. Для исключения этого явления в устройстве предусмотрен режим калибровки, при котором по команде из блока 25 управления приводом 26 в оптический канал вводится имитатор 27 нулевой влажности, который устанавливается в положение СА (фиг.2). В результате световое излучение от источника 1 света попадает на имитатор 27 и, отразившись, проходит оптический путь, аналогичный режиму измерений, при этом на выходах блоков 10 и 11 делителей сигналов появляются напряжения, соответствующие нулевому значению влажности с учетом изменения чувствительности фотоприемников, равные (и01+Д.и() и (иог ±Ди й ) . Одновременно по команде из блока 25 управления ключи 13 и 14 закрываются, ключи 23 и 12 открываются и сигнал с блока 10 делителя сигналов поступает через ключ 12 на первый вход блока 21 сравнения, в котором в результате сравнения с эталонным напряжением вырабатывается корректирующий сигнал, равный +Ди г . Полученный сигнал с выхода блока 21 сравнения поступает через открытый ключ 23 на отстраивающий вход блока 10 делителя сигналов, при этом происходит изменение коэффициента К,, деления блока 10 до значения Кц , при котором і-гпряжение на входе блока делителя с.авнивается с эталонным напряжением U э > т.е. qxn + К1! = U, (6) г д е Кц - новое значение коэффициента деления блока 10 д е л и т е л я , р а в н о е с учеіом выражения ( 6 ) =К (7) В следующем т а к т е ключи 23 н 12 з а к р ы в а ю т с я , а ключи 24 и 15 открываются и во втором к а н а л е у с т р о й с т в а п р о и с х о д я т аналогичные выработка к о р ректирующего с и г н а л а ± M l , и автоматич е с к о е изменение коэффициента К, д е л е 10 ния до з н а ч е н и я , р а в н о г о ^ • (8) 15 По команде из блока 25 управления ключи 24 и 15 закрываются, а ключи 13 и 14 открываются, в результате ч е го имитатор 27 нулевой влажности воз20 вращается в положение 0В. На этом р е жим калибровки заканчивается и устройство переходит в режим измерения. Таким образом, в режиме калт.бровки изменением коэффициентов деления блоков 10 и 11 делителей сигналов на их 25 выходах устанавливаются начальные значения напряжений и измерение влажности осуществляется по выражению (3) « По сравнению с аналогом использование предлагаемого устройства обеспечивает повышенную точность измерения влажности продукта, что позволяет сузить величину допуска отклонения влажности от заданного значения и сокра35 тить при этом потери сырья, а также повысить качество продукции. 30 Ф о р м у л а 40 и з о б р е т е н и я Устройство контроля влажности пищевых продуктов, содержащее располо*женные последовательно и оптически связанные источник с в е т а , оптический прерыватель, светоделительные 45 зеркала, выделяющие два оптических канала, светофильтры в каждом канале и блоки фотоприемного усиления, В Р * ходы которых в каждом канале элект50 рически соединены с блоками усиления сигналов, выходы которых подключены к блокуделения сигналов, выход которого подключен к блоку масштабирования,соединенного с блоком индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 55 целью повышения точности измерения влажности, в него введен имитатор нулевой влажности, снабженный приводом для ввода его между источником света 8 1589 164 и оптическим прерывателем, блок срав нения, блок эталонного напряжения, соединенный с блоком сравнения, блок управления, блоки делителей с переменным коэффициентом деления по одному в каждом канале и шесть ключей, причем входы первого и второго ключей соединены соответственно с выходами первого и второго блоков делителей, выходы этих ключей соединены с входами первого и второго блоков усиления сигналов, входы третьего и четвертого ключей соединены соответственно с выходами первого и второго блоков делителей, а выходы этих ключей подключены к первому и второму входам блока сравнения, входы пято • го и шестого ключей соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнения, а выходы этих ключей подключены к отстраивающим входам первого и второго блоков делителей, при этом сигнальные входы последних соединены в каждом канале с выходами блоков фотоприемного усиления, а выходы блока управления разделены так, что первый из них соединен с приводом имитатора нулевой влажности, второй - с управляющими входами четвертого и шестого ключей, 15 третий - с управляющими входами третьего и пятого ключей, четвертый с управляющими входами первого и второго ключей. то J • > > г 12 23 5 і и —> w • 8 -* ? > t 13 / * ф 4 L/ 7 9 Г* * // /7 г JIL. 1 24 15 /д t /9 / J 26 ґ в і • \ • 22 С X 1д Фиг.1 21 1 1589164 аз схемы 8 схемд 26 27 В О Фиг. 2 Редактор А.Ревин Составитель А.Грузинов Техред Л.Олилнык Корректор Т.Палий Заказ 2536 Тираж 513 Подписное ВЛИЛПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С(^ 113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101