RU2574523C1 - Oscillating structure meter - Google Patents
Oscillating structure meter Download PDFInfo
- Publication number
- RU2574523C1 RU2574523C1 RU2014141864/28A RU2014141864A RU2574523C1 RU 2574523 C1 RU2574523 C1 RU 2574523C1 RU 2014141864/28 A RU2014141864/28 A RU 2014141864/28A RU 2014141864 A RU2014141864 A RU 2014141864A RU 2574523 C1 RU2574523 C1 RU 2574523C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cam
- fixed
- base
- sleeve
- bracket
- Prior art date
Links
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 15
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000001879 gelation Methods 0.000 description 5
- 235000013351 cheese Nutrition 0.000 description 4
- 235000015142 cultured sour cream Nutrition 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 4
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 241000408529 Libra Species 0.000 description 1
- 240000002129 Malva sylvestris Species 0.000 description 1
- 235000006770 Malva sylvestris Nutrition 0.000 description 1
- 102000014171 Milk Proteins Human genes 0.000 description 1
- 108010011756 Milk Proteins Proteins 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003831 antifriction material Substances 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- -1 caprolon Substances 0.000 description 1
- 230000035602 clotting Effects 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000006071 cream Substances 0.000 description 1
- 235000014048 cultured milk product Nutrition 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000016615 flocculation Effects 0.000 description 1
- 238000005189 flocculation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 235000021239 milk protein Nutrition 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000000518 rheometry Methods 0.000 description 1
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 1
- 235000021262 sour milk Nutrition 0.000 description 1
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для непрерывного контроля процесса гелеобразования при производстве, например, сыров и кисломолочных продуктов, а также для контроля процессов структурообразования в других отраслях промышленности, производящих или применяющих структурированные жидкости.The invention relates to devices for continuous monitoring of the gelation process in the production of, for example, cheeses and sour-milk products, as well as for controlling the processes of structure formation in other industries producing or using structured liquids.
Известен реометр, предназначенный для исследования кинетики сдвиговой деформации пищевых материалов в условиях вибрации [1]. Прибор имеет основание, на котором на движущейся вертикально и возвратно-поступательно платформе установлена кювета с исследуемой пищевым материалом, в которую вертикально вставлен чувствительный элемент - пластина. Верхним концом пластина подвешена к штоку механического измерителя перемещений часового типа, предназначенного для измерения частоты и амплитуды ее колебаний. Корпус механического измерителя перемещений связан с двуплечим рычагом, на втором плече которого подвешен груз. Исследования проводят при варьировании статических напряжений (при изменении веса груза) и параметров вибрации. Возвратно-поступательные перемещения платформы обеспечиваются эксцентриковым возбудителем (кулачком) от электропривода.Known rheometer designed to study the kinetics of shear deformation of food materials under vibration [1]. The device has a base on which a cuvette with the studied food material is installed on a vertically and reciprocating platform, into which a sensitive element, a plate, is vertically inserted. The upper end of the plate is suspended from the rod of a mechanical gauge of movement of the watch type, designed to measure the frequency and amplitude of its vibrations. The case of a mechanical displacement meter is connected with a two-arm lever, on the second shoulder of which a load is suspended. Research is carried out by varying the static stresses (when the weight of the load changes) and vibration parameters. The reciprocating movement of the platform is provided by an eccentric exciter (cam) from the electric drive.
Недостатки в конструкции прибора следующие: а) перемещения платформы с кюветой обеспечиваются эксцентриковым возбудителем (кулачком) с постоянной амплитудой, что снижает область применения прибора, т.к. у различных гелеобразующих сред прочность структуры отличается на порядки. По этой причине для таких сред необходимо экспериментально устанавливать оптимальные значения амплитуды. Например, для сред с "нежной" консистенцией (кисломолочные продукты, крема и др.) необходимо уменьшать амплитуду сдвиговых деформаций, чтобы избежать чрезмерного разрушения структуры и снижения точности измерений, а для сред повышенной прочности - наоборот увеличивать; б) для измерения контролируемого параметра - линейных перемещений пластины (чувствительного элемента) применен механический измеритель часового типа, быстродействие которого ограничивается инерционностью его подвижных деталей, а точность измерений - от квалификации оператора, т.е. от человеческого фактора; в) конструкцией прибора не предусмотрено получение выходного сигнала для автоматической регистрации результатов измерений, что не позволяет использование его в системах автоматического управления технологическим процессом.The disadvantages in the design of the device are as follows: a) the movement of the platform with the cuvette is provided by an eccentric exciter (cam) with a constant amplitude, which reduces the scope of the device, because in various gelling media, the strength of the structure differs by orders of magnitude. For this reason, for such media it is necessary to experimentally establish the optimal values of the amplitude. For example, for media with a “delicate” consistency (fermented milk products, creams, etc.), it is necessary to reduce the amplitude of shear deformations in order to avoid excessive destruction of the structure and decrease the accuracy of measurements, and for media of increased strength, on the contrary, increase; b) to measure a controlled parameter - linear displacements of the plate (sensitive element), a mechanical gauge of the watch type is used, the speed of which is limited by the inertia of its moving parts, and the measurement accuracy depends on the skill of the operator, i.e. from the human factor; c) the design of the device does not provide for an output signal for automatic recording of measurement results, which does not allow its use in automatic process control systems.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является колебательный сдвигометр [2]. Он содержит корпус, основание, на котором смонтировано нагружающее устройство, состоящее из шагового электродвигателя, на валу которого закреплен кулачок, выполненный в виде втулки, к которой с регулируемым эксцентриситетом прикреплен диск винтами, проходящими через два продолговатых отверстия, выполненные в нем по осевой линии. На диск напрессован шарикоподшипник, наружное кольцо которого контактирует с полым подпружиненным толкателем, установленным под кулачком в прикрепленной перпендикулярно основанию центральной втулке с возможностью поступательного перемещения.The closest technical solution, selected as a prototype, is an oscillatory shiftometer [2]. It contains a housing, a base, on which a loading device is mounted, consisting of a stepper motor, on the shaft of which a cam is made, made in the form of a sleeve, to which, with an adjustable eccentricity, the disk is attached with screws passing through two oblong holes made in it along the axial line. A ball bearing is pressed onto the disk, the outer ring of which is in contact with a hollow spring-loaded plunger mounted under the cam in the central sleeve attached perpendicular to the base with the possibility of translational movement.
Измерительное устройство состоит из калиброванной цилиндрической винтовой пружины, закрепленной верхним витком к нижнему концу полого толкателя, а нижним витком - к измерительному стержню, установленному в подшипниках соосно полому штоку, на нижнем конце которого закреплен чувствительный элемент в виде рифленой пластинки, которая погружена в емкость с контролируемой средой.The measuring device consists of a calibrated cylindrical coil spring fixed with the upper turn to the lower end of the hollow plunger, and the lower turn to the measuring rod mounted in bearings coaxially with the hollow rod, on the lower end of which is mounted a sensitive element in the form of a corrugated plate, which is immersed in a container with controlled environment.
Измеритель контролируемого параметра (сил сопротивления среды перемещениям чувствительного элемента) закреплен соосно измерительному стержню на кронштейне, установленном на основании, и включает в себя постоянный магнит, выполненный в виде цилиндра кольцевого поперечного сечения с приклеенным сверху кольцевой формы плоским диском, в отверстие которого соосно постоянному магниту запрессован сердечник. В кольцевую щель между постоянным магнитом и сердечником с зазором и соосно вставлена закрепленная на верхнем конце измерительного стержня катушка с обмоткой, выводы которой подключены к блоку регистрации и обработки результатов измерений.The meter of the controlled parameter (resistance forces of the medium to the displacements of the sensing element) is fixed coaxially to the measuring rod on an arm mounted on the base and includes a permanent magnet made in the form of a cylinder of circular cross section with a flat disk glued on top of an annular shape, in the hole of which is coaxial with the permanent magnet the core is pressed in. In the annular gap between the permanent magnet and the core with a gap and coaxially inserted mounted on the upper end of the measuring rod coil with a winding, the conclusions of which are connected to the unit for recording and processing of measurement results.
Недостатками колебательного сдвигометра являются: а) в регулируемом кулачке конструктивно не предусмотрена возможность точной установки заданного значения эксцентриситета е; б) сложность конструкции (наличие измерительного стрежня, катушки с обмоткой и составного постоянного магнита); в) при измерениях перемещаются чувствительный элемент, измерительный стержень с прикрепленным к нему кронштейном с калиброванной пружиной, которые обладают определенной инерцией покоя, что снижает точность измерений; г) вследствие шагового (дискретного) вращения вала электродвигателя, особенно при малых угловых скоростях вращения кулачка, на исследуемый материал будут передаваться дополнительные динамические импульсы, которые могут вызвать частичное разрушение образующейся структуры среды и тем самым снизить достоверность результатов измерений.The disadvantages of the oscillatory shiftometer are: a) the adjustable cam does not structurally provide for the ability to accurately set the set value of the eccentricity e ; b) the complexity of the design (the presence of a measuring rod, coil with a winding and a composite permanent magnet); c) during measurements, the sensitive element moves, the measuring rod with a bracket attached to it with a calibrated spring, which have a certain inertia of rest, which reduces the accuracy of the measurements; d) due to the step (discrete) rotation of the motor shaft, especially at low angular rotational speeds of the cam, additional dynamic pulses will be transmitted to the material under study, which can cause partial destruction of the resulting medium structure and thereby reduce the reliability of the measurement results.
Реометры, которые предназначены для мониторинга процесса гелеобразования в сплошных средах, т.е. для исследования образования и упрочнения их структуры, называют структурометрами. В качестве контролируемого параметра принимают напряжения или силы сопротивления перемещениям чувствительного элемента в исследуемой среде. В частности, ниже приведены в качестве примера реограммы, полученные при мониторинге процесса гелеобразования молочно-белковых сгустков - сырного сгустка и сметаны с различной массовой долей жира.Rheometers that are designed to monitor the gelation process in continuous media, i.e. to study the formation and hardening of their structure, they are called structureometers. As a controlled parameter, take stress or resistance forces to movements of the sensitive element in the medium under study. In particular, the rheograms obtained by monitoring the gelation process of milk protein clots - cheese clot and sour cream with various mass fraction of fat are given below as an example.
Сущность изобретения заключается в том, что в колебательном структурометре, содержащем основание, корпус, нагружающее устройство, измерительное устройство, емкость и блок управления, нагружающее устройство включает присоединенный к валу шагового электродвигателя понижающий редуктор, с передаточным отношением не менее 20:1, на выходном валу которого зафиксирована втулка кулачка, к которой винтами прикреплен диск кулачка с выполненным по его центру сквозным окном. Со стороны втулки и симметрично центральной оси диска кулачка, перпендикулярной оси продолговатых отверстий для винтов, в нем выполнен прямоугольной формы паз, в который с возможностью вращения помещен эксцентрик с шлицем, хвостовик которого с зазором вставлен в центральное отверстие втулки. При этом диск кулачка контактирует с установленным соосно ему в центральной втулке, прикрепленной вертикально над ним к кронштейну основания, толкателем, на верхнем конце которого горизонтально зафиксирован столик с емкостью. Измерительное устройство состоит из размещенного с зазором в емкости чувствительного элемента, выполненного в виде рифленых пластинок, прикрепленных с равным шагом по окружности к вертикально расположенному измерительному стержню, зафиксированному в замке прецизионного тензометрического силоизмерителя, установленного на кронштейне основания.The essence of the invention lies in the fact that in an oscillating structuremeter containing a base, a housing, a loading device, a measuring device, a capacitance and a control unit, the loading device includes a reduction gear connected to the shaft of the stepper motor, with a gear ratio of at least 20: 1, on the output shaft which the cam sleeve is fixed to which the cam disc is screwed with a through window made in its center. On the side of the sleeve and symmetrically to the central axis of the cam disk, perpendicular to the axis of the oblong holes for the screws, it has a rectangular groove in which an eccentric with a slot is inserted with rotation, the shank of which is inserted with a gap into the central hole of the sleeve. In this case, the cam disk is in contact with a pusher mounted coaxially to it in the central sleeve, mounted vertically above it to the base bracket, at the upper end of which a table with a container is horizontally fixed. The measuring device consists of a sensitive element placed with a gap in the tank, made in the form of corrugated plates attached with an equal step around the circumference to a vertically located measuring rod fixed in the lock of a precision tensometric force meter mounted on the base bracket.
Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение точности измерений.The objective of the invention is to simplify the design and improve the accuracy of measurements.
На фиг. 1 изображена схема колебательного структурометра, на фиг. 2 - вид по стрелке А; на фиг. 3 - вид эксцентрика для точной регулировки кулачка; на фиг. 4 - вид по стрелке Б; на фиг. 5 - реограммы сырных сгустков в зависимости от варьирования амплитуды (эксцентриситета е) перемещений емкости с исследуемой средой, полученные на предлагаемом изобретении; на фиг. 6 - сравнительные реограммы образования сгустков сметаны с массовой долей жира, %: 15 и 20, полученные на предлагаемом изобретении (фиг. 5, а, реограммы 1 и 2) и на сертифицированном лабораторном ротационном вискозиметре "Rheotest-2 RV" (Германия) (фиг. 5, б, реограммы 1' и 2′), соответственно.In FIG. 1 shows a diagram of an oscillatory structuremeter, FIG. 2 is a view along arrow A; in FIG. 3 is a view of an eccentric for fine cam adjustment; in FIG. 4 - view along arrow B; in FIG. 5 - rheograms of cheese clots, depending on the variation of the amplitude (eccentricity e ) of the movements of the container with the medium under study, obtained on the proposed invention; in FIG. 6 - comparative rheograms of the formation of clots of sour cream with a mass fraction of fat,%: 15 and 20, obtained on the present invention (Fig. 5a,
Колебательный структурометр имеет основание 1, на котором на кронштейне 2 закреплен шаговый электродвигатель 3, который соединен с понижающим редуктором 4 с передаточным отношением не менее 20:1, на валу которого зафиксирован кулачок, состоящий из втулки 5, к которой прикреплен с заданным эксцентриситетом е диск 6 при помощи винтов, проходящих через два продолговатых отверстия 7, выполненных по оси симметрии диска 6 (фиг. 2). В диске 6 со стороны втулки 5 имеется прямоугольной формы паз 8, расположенный по его оси симметрии, перпендикулярной оси продолговатых отверстий 7. В паз 8 установлен с возможностью вращения эксцентрик 9 с выполненным в нем шлицем 10, хвостовик 11 которого входит в центральное отверстие втулки 5 кулачка (фиг. 3). Для доступа к шлицу 10 эксцентрика 9 в диске 6 предусмотрено центральное отверстие 12 (фиг. 2). Для уменьшения трения на диск 6 напрессован подшипник (кольцо из антифрикционного материала, например капролона, или шарикоподшипник) 13, которое контактирует с толкателем 14 (фиг. 2).The oscillating structuremeter has a
Толкатель 14 установлен вертикально и соосно над кулачком в закрепленной на кронштейне 2 центральной втулке 15 с возможностью возвратно-поступательного перемещения, обеспечиваемого любым стандартным способом, например, запрессованным перпендикулярно его продольной оси пальцем 16, который с минимальным зазором перемещается в продольном пазу 17, выполненном в центральной втулке 15 (фиг. 1, фиг 4). При этом на фиг. 2 и фиг. 3 показано положение эксцентрика, при котором эксцентриситет кулачка равен e max=6·10-3 м.The
На верхнем конце толкателя 14 горизонтально установлен столик 18 с зафиксированной термостатируемой емкостью 19, снабженной входным 20 и выходным 21 патрубками для подключения к жидкостному термостату (детали крепления емкости 19 к столику 18 условно не показаны). В емкость 19 с исследуемой средой погружен чувствительный элемент, состоящий, например, из алюминиевых рифленых пластинок 22, прикрепленных с равным шагом по окружности к вертикально расположенному измерительному стержню 23, который при помощи замка 24 прикреплен к прецизионному тензометрическому силоизмерителю 25, который зафиксирован при помощи пластины 26 на трубчатой стойке 27, установленной на основании 1.At the upper end of the
При этом в качестве тензометрического силоизмерителя 25 применен стандартный прецизионный тензометрический блок электронных аналитических лабораторных весов, выпускаемых серийно. Например, Весы Сартогосм MB 210-А. http://www.sartogosm.ru/sartogosm_mv_210_a.html.In this case, as a tensometric force meter 25, a standard precision tensometric unit of electronic analytical laboratory balance, commercially available, is used. For example, Libra Sartogosm MB 210-A. http://www.sartogosm.ru/sartogosm_mv_210_a.html.
Для обеспечения герметичности электропривода при проведении санитарной обработки предусмотрен корпус 28. Для доступа к эксцентрику 9 кулачка в корпусе 28 предусмотрено окно, закрываемое крышкой 29.To ensure the tightness of the electric drive during sanitization, a housing 28 is provided. For access to the
Для установки требуемого значения амплитуды колебаний столика 18 с емкостью 19 (т.е. эксцентриситета кулачка е) предусмотрен индикатор 30 линейных перемещений ИЧ-10 с ценой деления 0,01·10-3 м, измерительный шток которого упирается в верхний торец емкости 19 (фиг. 1). Индикатор закрепляют на кронштейне 31, зафиксированном винтом 32 на стойке 27. Затем открывают крышку 29 корпуса 28, отверткой через окно 12 ослабляют винты 7 кулачка и, вставив отвертку в шлиц 10, поворачивают эксцентрик 9 (фиг. 2). По показаниям индикатора 30 устанавливают требуемое для исследуемой среды значение амплитуды колебаний (эксцентриситета е) столика 18. Затем завинчивают винты 7 и устанавливают на место крышку 29. После этого, ослабив винт 32, сдвигают кронштейн 31 с индикатором 30 вверх по стойке 27 и фиксируют винтом 32.To install the required oscillations amplitude value table 18 with the container 19 (i.e. the eccentricity e of the cam) is provided an
Колебательный структурометр работает следующим образом. Подключают разъемы тензометрического силоизмерителя 25 и сетевой кабель шагового электродвигателя 3 с заземляющей шиной к блоку управления (условно не показан), который затем подключают к сети. На столике 18 закрепляют емкость 19, заполненную исследуемой жидкостью, и подключают ее патрубки 20, 21 при помощи шлангов к жидкостному термостату (условно не показан). Затем в замке 24 фиксируют держатель 23 чувствительного элемента 22. На блоке управления задают скорость вращения вала шагового двигателя 3, обнуляют показания тензометрического силоизмерителя 25. При этом схема управления шаговым электродвигателем 3 настроена так, что кулачок 5, 6, 13 в исходном состоянии всегда занимает позицию, при которой толкатель 14 находится в верхнем положении, как показано на фиг. 1 и фиг. 2.Oscillating structuremeter works as follows. Connect the connectors of the strain gauge 25 and the network cable of the
Контроль гелеобразования выполняется по следующей методике. С панели блока управления нажатием кнопки «Пуск» подают напряжение на шаговый электродвигатель 3, вал которого приведет во вращение с заданной угловой скоростью диск 6 кулачка, подшипник 13 которого передаст заданные вертикальные возвратно-поступательные перемещения, равные заданному эксцентриситету е, через толкатель 14, столик 18, емкости 19 с исследуемой средой. При этом вследствие внутреннего трения среды на чувствительном элементе 22 возникнут силы сопротивления, которые будут возрастать по мере образования и упрочнения объемной структуры геля, которые будут измерены тензометрическим силоизмерителем 25 и переданы в блок управления для обработки и представления результатов измерений.Gel control is carried out according to the following procedure. From the control unit panel, by pressing the “Start” button, voltage is supplied to the
В начале измерений гелеобразующая среда находится в жидком состоянии и практически не оказывает сопротивления перемещениям чувствительного элемента 22. По мере образования объемной структуры в среде сопротивление на поверхности чувствительного элемента 22 при каждом цикле измерений будет возрастать. Вследствие этого на его рабочих плоскостях будут увеличиваться значения предельных напряжений сдвига θo, которые вычисляют по формулеAt the beginning of the measurements, the gelling medium is in a liquid state and practically does not resist the movements of the sensitive element 22. As the bulk structure is formed in the medium, the resistance on the surface of the sensitive element 22 will increase with each measurement cycle. As a result of this, on its working planes, the values of the ultimate shear stresses θ o , which are calculated by the formula
где F - текущее значение силы, регистрируемой тензометрическим силоизмерителем 25, Н; 8 A - площадь рифленых плоскостей 4-х пластинок 22, м2 (фиг. 1).where F is the current value of the force recorded by the strain gauge force meter 25, N; 8 A is the area of the corrugated planes of 4 plates 22, m 2 (Fig. 1).
При достижении максимальной прочности геля в блоке управления будет сформирован звуковой сигнал о его готовности, а также подан управляющий сигнал в систему автоматизированного управления для перехода к следующей технологической операции его обработки. Цикл измерений окончен.Upon reaching the maximum gel strength in the control unit, an audible signal will be generated indicating its readiness, and a control signal will be sent to the automated control system for the transition to the next technological operation of its processing. The measurement cycle is over.
На фиг. 5 показано влияние амплитуды колебаний (при фиксированиии всех других факторов процесса гелеобразования) на форму реограмм и на прочность структуры готового сырного сгустка, полученных на заявляемом изобретении. При этом варьировали амплитуду колебаний емкости 19 в пределах (1,0÷6,0)·10-3 м. Из анализа реограмм видно, что наиболее достоверно описывает процесс образования геля реограмма, полученная при е=2·10-3 м, на которой четко прослеживаются основные стадии процесса гелеобразования: АВ - стадия индукции, ВС - стадия коагуляции, CD - стадия метастабильного упрочнения.In FIG. 5 shows the influence of the amplitude of vibrations (when fixing all other factors of the gelation process) on the shape of the rheograms and on the strength of the structure of the finished cheese clot obtained by the claimed invention. In this case, the amplitude of oscillations of the capacitance 19 was varied within (1.0 ÷ 6.0) · 10 -3 m. From the analysis of the rheograms it can be seen that the rheogram obtained at е = 2 · 10 -3 m describes the gel process most reliably which clearly shows the main stages of the gelation process: AB is the induction stage, BC is the coagulation stage, and CD is the metastable hardening stage.
Для контроля достоверности реограммы процесса образования сгустков сметаны с массовой долей жира 15 и 20%, полученных на заявляемом колебательном структурометре в координатах «предельное напряжение сдвига θo - продолжительность процесса t» (реограммы 1 и 2, фиг. 6, а), параллельно были проведены сравнительные исследования процесса образования сгустков на лабораторном ротационном вискозиметре «Rheotest-2 RV» (Германия). Исследования были выполнены с использованием измерительной ячейки S/S3 при постоянной скорости сдвига
Из анализа реограмм видно, что они имеют подобный характер. На обеих реограммах четко выделяются три характерные для данного процесса участка: АВ (А1В1) - стадия индукции (молочная смесь жидкая); ВС (В1С1) - стадия флокуляции (начало образования объемной структуры и упрочнение сгустков); CD (C1D1) - стадия метастабильного равновесия (достижение в точках С (С1) максимальной прочности сгустков, реограммы терпят излом и выходят на горизонтальный участок) - прочность сгустков не изменяется. При этом отклонения продолжительности соответствующих стадий процесса образования сметанных сгустков находятся в пределах Δ<±4%, т.е. лежат в пределах максимальной относительной погрешности измерений ротационного вискозиметра «Rheotest-2 RV».An analysis of rheograms shows that they have a similar character. On both rheograms, three areas characteristic of the given process are clearly distinguished: AB (A 1 B 1 ) - induction stage (liquid milk mixture); BC (B 1 C 1 ) - flocculation stage (the beginning of the formation of a volumetric structure and hardening of clots); CD (C 1 D 1 ) - the stage of metastable equilibrium (reaching points C (C 1 ) the maximum strength of the clots, rheograms suffer a kink and go to the horizontal section) - the strength of the clots does not change. In this case, deviations in the duration of the corresponding stages of the formation of sour cream clots are in the range Δ <± 4%, i.e. lie within the maximum relative measurement error of the Rheotest-2 RV rotational viscometer.
Источники информацииInformation sources
1. Реометрия пищевого сырья и продуктов: Справочник / Под ред. Ю.А. Мачихина. - М.: Агропромиздат. - 1990. - 271 с.1. Rheometry of food raw materials and products: Handbook / Ed. Yu.A. Machikhina. - M .: Agropromizdat. - 1990. - 271 p.
2. Пат. 2454655 Российская Федерация, МПК7 G01N 11/14. Колебательный структурометр / А.Н. Пирогов, И.А. Литвинова; Заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО Кемеровский технологический институт пищевой промышленности - №2011100982/28; заявлен 12.01.11; опубл. 27.06.12, Бюл. №18.2. Pat. 2454655 Russian Federation, IPC 7 G01N 11/14. Oscillating structuremeter / A.N. Pirogov, I.A. Litvinova; Applicant and patent holder GOU VPO Kemerovo Technological Institute of Food Industry - No. 20111100982/28; announced 12.01.11; publ. 06/27/12, Bull. Number 18.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2574523C1 true RU2574523C1 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619737C1 (en) * | 2016-07-06 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" | Instrument for controlling structure formation process in cheese production |
RU2625535C1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)" | Vibrational structurometer |
CN110186607A (en) * | 2019-06-14 | 2019-08-30 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | Tension detecting apparatus and its vibration trigger |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006110963A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | K.U.Leuven Research And Development | Monitoring of the v1sco-elastic properties of gels and liquids |
UA45811U (en) * | 2009-06-18 | 2009-11-25 | Харьковский Национальный Университет Имени В.Н. Каразина | Device for biological water testing |
RU2454655C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Oscillatory shift metre |
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006110963A1 (en) * | 2005-04-21 | 2006-10-26 | K.U.Leuven Research And Development | Monitoring of the v1sco-elastic properties of gels and liquids |
UA45811U (en) * | 2009-06-18 | 2009-11-25 | Харьковский Национальный Университет Имени В.Н. Каразина | Device for biological water testing |
RU2454655C1 (en) * | 2011-01-12 | 2012-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кемеровский технологический институт пищевой промышленности | Oscillatory shift metre |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2625535C1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-07-14 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский технологический институт пищевой промышленности (университет)" | Vibrational structurometer |
RU2619737C1 (en) * | 2016-07-06 | 2017-05-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт" | Instrument for controlling structure formation process in cheese production |
CN110186607A (en) * | 2019-06-14 | 2019-08-30 | 无锡先导智能装备股份有限公司 | Tension detecting apparatus and its vibration trigger |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102072848B (en) | With method and the flow graph of flow graph test sample | |
Huppler et al. | Rheological properties of three solutions. Part II. Relaxation and growth of shear and normal stresses | |
US4754640A (en) | Apparatus and method for determining the viscoelasticity of liquids | |
US4941346A (en) | Vibration-type rheometer apparatus | |
US4202204A (en) | Apparatus and method for measuring changes in conditions in coagulating liquids | |
US5271266A (en) | Dynamic shear rheometer and method | |
EP2817608B1 (en) | Apparatus and method for constant shear rate and oscillatory rheology measurements | |
US4445365A (en) | Tapered bearing simulator-viscometer | |
JP2021518906A (en) | Rotary viscometer for measuring the viscosity of a substance | |
US4154093A (en) | Measurement of viscoelastic properties | |
RU2381481C1 (en) | Machine for testing of materials for friction and wear | |
RU2574523C1 (en) | Oscillating structure meter | |
RU2454655C1 (en) | Oscillatory shift metre | |
Wichchukit et al. | Flow behavior of milk chocolate melt and the application to coating flow | |
US4862735A (en) | Microviscometer | |
Murata et al. | Analysis of a newly developed damped-oscillation rheometer: Newtonian liquid | |
US3533275A (en) | Viscosimeter | |
RU2625535C1 (en) | Vibrational structurometer | |
RU2456576C2 (en) | Method of measuring viscosity and apparatus for realising said method | |
RU2522718C2 (en) | Inertial viscosity gage | |
RU2815852C1 (en) | Two-dimensional low-frequency stand for research and calibration of seismic sensors | |
RU2354956C1 (en) | Rheometer for monitoring formation of milk-protein coagulum | |
US1604409A (en) | Method of measuring the viscosity of liquid or liquiform materials | |
RU2812409C1 (en) | Device for determining internal coefficients of static friction and motion of bulk materials | |
RU2608574C1 (en) | Vibration rheometer |