[go: up one dir, main page]

SU1589164A1 - Apparatus for checking moisture content in food products - Google Patents

Apparatus for checking moisture content in food products Download PDF

Info

Publication number
SU1589164A1
SU1589164A1 SU884605957A SU4605957A SU1589164A1 SU 1589164 A1 SU1589164 A1 SU 1589164A1 SU 884605957 A SU884605957 A SU 884605957A SU 4605957 A SU4605957 A SU 4605957A SU 1589164 A1 SU1589164 A1 SU 1589164A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
keys
outputs
inputs
unit
humidity
Prior art date
Application number
SU884605957A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Семенович Сидоров
Валерий Павлович Королев
Лев Николаевич Ахапкин
Левон Борисович Багдасарян
Original Assignee
Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Пищевой Промышленности
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Пищевой Промышленности filed Critical Всесоюзный Проектно-Конструкторский И Научно-Исследовательский Институт Автоматизации Пищевой Промышленности
Priority to SU884605957A priority Critical patent/SU1589164A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1589164A1 publication Critical patent/SU1589164A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к области приборостроени  дл  пищевой промышленности и предназначено дл  автоматического измерени  влажности сыпучих продуктов (таких как шрот, жмых, м тка, пищевые концентраты, и т.д.) в потоке, а также может быть использовано при измерении влажности продуктов в лабораторных услови х. Цель изобретени  - повышение точности измерени  влажности. Устройство содержит оптический тракт с разделением отраженного от контролируемого продукта излучени  на два канала с измерительной и опорной длинами волн. Благодар  наличию имитатора нулевой влажности и двух блоков делителей с измен емым коэффициентом делени  устройство позвол ет компенсировать дрейф параметров элементов в каждом канале путем подстройки коэффициентов делени  блоков делителей при периодическом введении имитатора нулевой влажности на место контролируемого продукта. 2 ил.The invention relates to the field of instrumentation for the food industry and is intended to automatically measure the moisture content of bulk products (such as meal, cake, pulp, food concentrates, etc.) in a stream, and can also be used to measure the moisture content of products under laboratory conditions. x The purpose of the invention is to improve the accuracy of moisture measurement. The device contains an optical path with separation of radiation reflected from the monitored product into two channels with measuring and reference wavelengths. Due to the presence of a simulator of zero humidity and two divider blocks with a variable division factor, the device can compensate for the drift of the parameters of the elements in each channel by adjusting the division factors of the divider blocks when periodically introducing the simulator of zero humidity into place of the monitored product. 2 Il.

Description

Изобретение относитс  к приборо- строению дл  пищевой промышленности и предназначено дл  автоматического измерени  влажности сыпучих продуктов (например, шрот, жмых, м тка, пищевые концентраты и т.д.) в потоке, а также может быть использовано при измерении влажности продуктов в лабораторных услови х.The invention relates to instrumentation for the food industry and is intended to automatically measure the moisture content of bulk products (for example, meal, cake, flour, food concentrates, etc.) in a stream, and can also be used to measure the moisture content of products under laboratory conditions. x

иель изобретени  - повышение точности измерений влажности.The invention is an increase in the accuracy of humidity measurements.

На фиг.1 изображена блок-схема предлагаемого устройства в режиме измерени  влажности на фиг.2 - блоксхема оптической части устройства в режиме калибровки.Fig. 1 shows a block diagram of the proposed device in the humidity measurement mode in Fig. 2, a block diagram of the optical part of the device in the calibration mode.

Устройство содержит источник 1 света, по ходу излучени  которого находитс  исследуемый продукт 2 и установлены оптический прерыватель 3, светоделительные зеркала 4 и 5, образующие два оптических канала, светофильтры 6 и 7, блоки 8 и 9 фотоприемного усилени , выходы которых в каждом канале электрически соединены с первыми входами блоков 10 и 11 делителей с переменным коэффициентом делени  сигналов, выходыThe device contains a light source 1, the radiation of which is the product 2 being examined and an optical interrupter 3, beam-splitting mirrors 4 and 5 forming two optical channels, light filters 6 and 7, blocks 8 and 9 of photo-receiving amplification, the outputs of which are electrically connected in each channel with the first inputs of blocks 10 and 11 dividers with a variable division factor, outputs

которых соединены попарно в каждом канале с ключами 12 и 13 и 14 н,15, при этом ключи 13 и 14 соедин ют в каждом канале выходы блоков 10 и 11 делителей .сигналов со входами блоков 16 и 17 усилени , выходы которых подключены к.блоку 18 делени , св занного с блоком 19 масштабировани , выход которого подключен к блоку 20 индикации, а ключи 12 и 15 соедин ют выходы блоков 10 и 11 делителей сигналов с первым и вторым входами блока 21 сравнени , сравнивающий вход блока 21 сравнени  соединен с выходом блока 22 эталонного напр жени , первый и второй выходы соединены в каждом канале соответственно через ключи 23 и 24 е отстраивающими входами блоков 10 и 1-1 делителей сигналов , блок 25 управлени , выходы которого соединены с управл ющими входами ключей 23 и 24, 12 и 13 и 14 и 15 и приводом 26 имитатора 27 нулевой влажности.which are connected in pairs in each channel with the keys 12 and 13 and 14 n, 15, while the keys 13 and 14 connect in each channel the outputs of the blocks 10 and 11 of the dividers of the signals to the inputs of the gain blocks 16 and 17, the outputs of which are connected to the block 18 divisions associated with the scaling unit 19, the output of which is connected to the display unit 20, and the keys 12 and 15 connect the outputs of the signal separator units 10 and 11 to the first and second inputs of the comparison unit 21, which compares the input of the comparison unit 21 to the output of the unit 22 reference voltages, the first and second outputs are connected in each House channel, respectively, via keys 23 and 24 e by the de-energizing inputs of blocks 10 and 1-1 of signal splitters, control block 25, the outputs of which are connected to control inputs of keys 23 and 24, 12 and 13 and 14 and 15 and actuator 26 of simulator 27 of zero humidity .

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

В режиме измерени  ключи 13 и 14 открыты, а ключи 23 и 24 и 12 и 15 закрыты, в .результате чего имитатор 27 нулевой влажности находитс  в положении ОВ (фиг.1), при этом световое излучение из источника 1 света попадает на продукт 2 и, отразившись проходит через оптический прерывател 3, на выходе которого образуетс  переменный световой сигнал, несущий информацию о влажности. Светодели- тельное зеркало 4 раздел ет полученный световой сигнал на два луча, один из которых, отразившись от зеркала 5, проходит через светофильтр 6, а второй проходит через светофильтр 7. Прошедшие через светофильтры сигналы в каждом, оптическом канал попадают на блоки 8 и 9 фотоприемног усилени , состо щего из фотоприемников с предварительными усилител ми, в которых преобразуютс  в электрические импульсы, п.оступающие на первые входы блоков 10 и 11 делителей сигналов,In the measurement mode, keys 13 and 14 are open, and keys 23 and 24 and 12 and 15 are closed, as a result of which the zero humidity simulator 27 is in the OV position (Fig. 1), while light emission from light source 1 falls on product 2 and, having reflected, passes through an optical chopper 3, at the output of which a variable light signal is generated that carries information about humidity. The light beam mirror 4 divides the received light signal into two beams, one of which, reflected from mirror 5, passes through the light filter 6, and the second passes through the light filter 7. The signals passing through the light filters in each optical channel fall into blocks 8 and 9 a photoreceiver amplification consisting of photodetectors with preamplifiers, in which they are converted into electrical pulses, arriving at the first inputs of blocks 10 and 11 of signal splitters,

При выборе светофильтров 6 и 7 с максимумом пропускани  в ИК-области на длинах волн с наибольшей и нам- меньшей чувствительностью к поглощени воды (1,95 мкм и 1,84 мкм) , напр жени  и, и и на выходах блоков 10 и 11 длителей в каждом канале будут равныWhen choosing filters 6 and 7 with a maximum transmittance in the infrared region at wavelengths with the highest and lowest sensitivity to water absorption (1.95 µm and 1.84 µm), voltage, and and at the outputs of blocks 10 and 11 The lengths in each channel will be equal

и,, and,,

и„ еand „e

- Ы, т,- s, t,

(1) (2)(12)

где и (-,- и и Q2 .напр жени  в каналах на выходах блоков 10 и 11 делителей сигналов, соответствующие нулевому значению влаги, равные отношению входных напр жений блоков делител  соответственно UqjQ, и ифо2.к коэффициентам делени  этих блоков, равных соwhere and (-, - and and Q2. are voltages in the channels at the outputs of blocks 10 and 11 of signal divisors, corresponding to zero moisture, equal to the ratio of the input voltages of the divider blocks, respectively, UqjQ, and if2. to the division factors of these blocks, equal to

ответственно К , и Кresponsibly K, and K

и.and.

2 0 Ucpo(/K(, Uo2. Ucpoz/K ; 2 0 Ucpo (/ K (, Uo2. Ucpoz / K;

of I и oi 2. коэффициенты поглощени of i and oi 2. absorption coefficients

1 на выбранных длинах волн; m - масса влаги, Полученные значени  напр жений, через открытые ключи 13 и 14, а также блоки 16 и 17 усилени  поступают в- блок 18 делени , на выходе которого по вл етс  сигнал, наход щийс  в экспоненциальной зависимости от содержани  влажности, равный в соответствии с выражени ми (1) и (2):1 at selected wavelengths; m is the mass of moisture, the voltage values obtained, through public keys 13 and 14, as well as blocks 16 and 17 of amplification, go to block 18, at the output of which a signal appears that is exponentially dependent on the moisture content, equal to according to expressions (1) and (2):

и еand e

(oi,2.-6Z,) m.(oi, 2.-6Z,) m.

(3)(3)

00

5five

00

5five

00

5five

Преобразование сигнала в единицы влажности происходит в блоке 19 масштабировани , при этом измеренное значение влажности в процентах индицируетс  в блоке 20 индикации.The signal is converted into units of humidity in scaling unit 19, with the measured moisture value in percent indicated in display unit 20.

Выражение (3)  вл етс  верным при равенстве .напр жений UQI U(,2 в каналах, соответствующих нулевой влаге. Дл  этого в процессе настройки эти напр жени  предварительно - уравнивают с помощью блоков 8 и 9 фотоприемного усилени , подставл   вместо исследуемого продукта 2 белую стандартную пластину.Expression (3) is correct when the UQI U voltages are equal (, 2 in the channels corresponding to zero moisture. To do this, in the process of tuning, these voltages are preliminarily equalized with the help of blocks 8 and 9 of the photoreceiver amplification, substituting white for the product under study 2 standard plate.

Однако под воздействием р да факторов (например, изменение температуры окружающей среды, общий прогрев элементов влагомера) измен етс  чувствительность блоков 8 и.9, при чальные напр жени  UjpQ, и ифр2. в каналах на выходах блоков фотопрйемного усилени  при нулевой влажности из- I мен ютс  на величину However, under the influence of a number of factors (for example, a change in the ambient temperature, a general heating of the moisture meter elements), the sensitivity of blocks 8 and 9, the initial stresses UjpQ, and if2 change. in the channels at the outputs of the photo-amplification amplification blocks at zero humidity, they vary by

( ( соответствии с этим измен ютс  сигналы на выходах блоков 10 и 11 делителей сигналов, которые будут соответственно равны, иФ01±Диф .- т,((accordingly, the signals at the outputs of the blocks 10 and 11 of the signal dividers, which will be respectively equal, iF01 ± Diff.

, - и, - and

к.to.

0 0

±ьи,.± yy,

иф02.±Диф1 if02. ± Dif1

- -Uoz- z. ()- -Uoz- z. ()

При этом с учетом (4) выражение (3) принимает видIn this case, taking into account (4), expression (3) takes the form

TI Цo ±&Ц1{0 2-oil) т,TI Tco ± & Ts1 {0 2-oil) t,

;     ;

где +Ди, и iAU2 - дополнительные напр жени  ,соответствующие увеличению при положительном знаке или уменьшению при отрицательном начальных напр жений в каналах.where + Di, and iAU2 are additional voltages corresponding to an increase with a positive sign or a decrease with a negative initial voltage in the channels.

Из выражени  (4) следует, что наклон градуировочной характеристик устройства измен етс , увеличива  погрешность измерени  влажности. Дл исключени  этого  влени  в устройстве предусмотрен режим калибровки, при котором по команде из блока 25 управлени  приводом 26 в оптический канал вводитс  имитатор 27 нулевой влажности, который устанавливаетс  в положение СА (фиг.2). В результате световое излучение от источника 1 света попадает на имитатор 27 и, отразившись, проходит оптический путь, аналогичный ре.жиму измерений, при этом на выходах блоков 10 и 11 делителей сигналов по вл ютс  напр - -жени , соответствующие нулевому значению влажности с учетом изменени  чувствительности фотоприемников, равные (,) и (U ±&U) . Одновременно по команде из блока 25 управлени  ключи 13 и 14 закрываютс , ключи 23 и 12 открываютс  и сигйал с блока 10 делител  сигналов поступает через ключ 12 на первый вход блока 21 сравнени , в котором в результате сравнени  с эталонным напр жением вырабатываетс  корректирующий сигнал, равный +Ди. Полученный сигнал с выхода блока 21 сравнени  поступает через открытый ключ 23 на отстраивающий вход блока 10 делител  сигналов, при этом происходит изменение коэффициента К делени  блока 10 до значени  К„ , при которо напр жение на входе блока делител  сравниваетс  с эталонным напр жением эт. т.е.From the expression (4) it follows that the slope of the calibration characteristics of the device changes, increasing the measurement error of humidity. To eliminate this phenomenon, a calibration mode is provided in the device, in which, following a command from the drive control unit 25, a zero-moisture simulator 27 is inserted into the optical channel, which is placed in the CA position (Fig. 2). As a result, the light emission from the light source 1 hits the simulator 27 and, having reflected, passes an optical path similar to the measurement mode, while the outputs of the blocks 10 and 11 of the signal splitters appear, for example, corresponding to a zero humidity value changes in the sensitivity of photodetectors equal to (,) and (U ± & U). At the same time, on command from the control unit 25, the keys 13 and 14 are closed, the keys 23 and 12 are opened, and the signal from block 10 of the signal divider goes through the key 12 to the first input of the comparison unit 21, in which a correction signal is produced as a result of the comparison with the reference voltage + Di The received signal from the output of the comparator unit 21 goes through the public key 23 to the de-inlet of the signal divider unit 10, thus changing the division factor K of the unit 10 to the value of K ", at which the voltage at the input of the divider unit is compared with the reference voltage et. those.

У фо| +Ьиф| К..Have pho | + Bif | TO..

01 01

(6) .(6).

где К,, - новое значение коэффициента делени  блока 10 делител , равное с учетом выражени  (6)where K ,, is the new value of the division factor of the divider block 10, equal to the expression (6)

КTO

кto

К TO

(7)(7)

В следующем такте ключи 23 и 12 закрываютс , а ключи. 24 и 15 открываютс  и во втором канале устройства происход т аналогичные выработка корректирующего сигнала ± fckUg и автоматическое изменение коэффициента К делени  до значени , равногоIn the next cycle, the keys 23 and 12 are closed, and the keys. 24 and 15 are opened and, in the second channel of the device, similar generation of the correction signal ± fckUg and automatic change of the division factor K occur to a value equal to

г -аg-a

(8)(eight)

По команде из блока 25 управлени  ключи 24 и 15 закрываютс , а ключи 13 и 14 открываютс , в результате чего имитатор 27 нулевой влажности возвращаетс  в положение ОВ . На этом режим калибровки заканчиваетс  и устройство переходит в режим измерени . Таким образом, в режиме калибровки изменением коэффициентов делени  блоков 10 и 11 делителей сигналов на их выходах устанавливаютс  начальные значени  напр жений и измерение влажности осуществл етс  по выражению (3),Upon a command from the control unit 25, the keys 24 and 15 are closed, and the keys 13 and 14 are opened, with the result that the zero humidity simulator 27 returns to the OB position. This completes the calibration mode and the device enters the measurement mode. Thus, in the calibration mode, by changing the division factors of the blocks 10 and 11 of the signal dividers, the initial values of the voltages are set at their outputs, and the humidity measurement is performed using the expression (3)

° сравнению с аналогом использование предлагаемого устройства обеспечивает повышенную точность измерени  влажности продукта, что позвол ет сузить величину допуска отклонени  влажности от заданного значени  и сократить при этом потери сырь , а также повысить качество продукции.Compared to the analogue, the use of the proposed device provides improved accuracy in measuring the moisture of the product, which allows narrowing the tolerance value of the humidity from the specified value and reducing the loss of raw materials, as well as improving product quality.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство контрол  влажности пищевых продуктов, содержащее расположенные последовательно и оптически св занные источник света, оптичес- кий прерыватель, светоделительные зеркала, выдел ющие два оптических канала, светофильтры в каждом канале и блоки фотоприемного усилени , вы- ходы которых в каждом канале элект- рически соединены с блоками усилени  сигналов, выходы которых подключены к блоку делени  сигналов, выход которого подключен к блоку масштабировани ,соединенного с блоком индикации, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени  влажности, в него введен имитатор ну- евой влажности, снабженный приводом л  ввода его между источником светаA device for controlling the humidity of foodstuffs, containing a sequentially and optically coupled light source, an optical interrupter, beam-splitting mirrors that separate two optical channels, light filters in each channel and photoreceiver amplification units, whose outputs in each channel are electrically connected with amplification units of signals whose outputs are connected to a signal dividing unit whose output is connected to a scaling unit connected to an indication unit, characterized in that, in order to increase ochnosti humidity measurement, it is entered into the simulator nu Eve humidity equipped L actuator its input between the light source и оптическим прерывателем, блок срав нени , блок эталонного напр жени , соединенный с блоком сравнени , блок управлени , блЬки делителей.с переменным коэффициентом делени  по одному в каждом канале и шесть ключей, причем входы первого и второго клю- чрй соединены соответственно с выхо- даИи первого и второго блоков делителей , выходы этих ключей соединены с |входами первого и второго блоков усилени  сигналов, входы третьего и четвертого ключей соединены соответ- с выходами первого и второго бл|оков делителей, а выходы этих ключей подключены к первому и второму вхЬдам блока сравнени , входы п тоand an optical interrupter, a comparison unit, a reference voltage unit connected to the comparison unit, a control unit, dividers, with a variable division factor one per channel and six keys, with the inputs of the first and second keys connected respectively to the output DIA of the first and second divider blocks, the outputs of these keys are connected to the | inputs of the first and second signal amplification blocks, the inputs of the third and fourth keys are connected respectively to the outputs of the first and second divider blocks, and the outputs of these keys are connected us to first and second vhdam comparing unit that inputs n го и шестого ключей соединены соответственно с первым и вторым выходами блока сравнени , 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 усилени , а выходы блока управлени  разделены так, что первый из них соединен с приводом имитатора нулевой влажности, второй - с управл ющими входами четвертого и шестого ключей третий - с управл ющими входами третьего и п того ключей, четвертый - с управл ющими входами первого и второго ключей.first and sixth keys are connected respectively to the first and second outputs of the comparison unit, and the outputs of these keys are connected to the trimming inputs of the first and second divider units, while the signal inputs of the latter are connected in each channel to the outputs of the photoreceiver amplifiers, and the outputs of the control unit are separated so that the first of them is connected to the zero-humidity simulator drive, the second to the control inputs of the fourth and sixth keys, the third to the control inputs of the third and fifth keys, the fourth to the control inputs Amy first and second keys. / I b-J/ I b-j 2727 ВAT 1 t- / , 1 t-, 99 Фиг.11 из схемыfrom the scheme 2626 ГЛGL 2727 ZZ Фиг. 2FIG. 2
SU884605957A 1988-11-15 1988-11-15 Apparatus for checking moisture content in food products SU1589164A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884605957A SU1589164A1 (en) 1988-11-15 1988-11-15 Apparatus for checking moisture content in food products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884605957A SU1589164A1 (en) 1988-11-15 1988-11-15 Apparatus for checking moisture content in food products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1589164A1 true SU1589164A1 (en) 1990-08-30

Family

ID=21409630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884605957A SU1589164A1 (en) 1988-11-15 1988-11-15 Apparatus for checking moisture content in food products

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1589164A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996003639A1 (en) * 1994-07-25 1996-02-08 Mukhamedyarov Robert Davletovi Moisture gauge embodiments

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент Англии № 1325039, кл. G 1 А, 1973. Авторское свидетельство СССР № 1073644, кл. G 01 N 21/81, 1984. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996003639A1 (en) * 1994-07-25 1996-02-08 Mukhamedyarov Robert Davletovi Moisture gauge embodiments

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4627008A (en) Optical quantitative analysis using curvilinear interpolation
US3861788A (en) Optical analyzer for agricultural products
US3060790A (en) Colorimeter and color sorting apparatus
US4037968A (en) Method and apparatus for measuring a dimension of an object in a defined space by scanning with a light beam
JPH01320465A (en) Signal processing for oxygen saturation measurement of vital tissue especially for human being
US2474098A (en) Photometric measurement of light values using automatic gain control in photomultiplier tubes
US4260263A (en) Process and apparatus for measuring the brightness of mill-comminuted products, especially flour
US4223995A (en) Calibration system for spectrophotometers
US2686452A (en) Color matching apparatus
US3071037A (en) Ratio measuring spectrophotometer
SU1589164A1 (en) Apparatus for checking moisture content in food products
US2356238A (en) Photoelectric apparatus for measuring color and turbidity
US3506358A (en) Rapid scanning spectrophotometer of double beam mode
US4299487A (en) Method of and device for analyzing one ingredient in a mixed solution with two light beams of different wavelengths
US3131349A (en) Spectrophotometer pulse amplitude ratio measuring means with feedback amplifier for noise and drift compensation
US4737652A (en) Method for the periodic determination of a quantity to be measured, using a reference signal
US3025746A (en) Spectrophotometer
US3441349A (en) Optical apparatus for measuring the light transmission of a sample body
US3512893A (en) Color difference meter
Coor Jr et al. An Automatic Recording Spectrophotometer
SU934242A1 (en) Multirange photometer
JPS6423126A (en) Multiple light source polarization analyzing method
JPH03138537A (en) Spectrophotometer
SU842424A1 (en) Photometer
GB2034027A (en) Measurement of the Brightness of Milled Products