Обґрунтування параметрів аналізатора жирності молока відцентрового типу - Автореферат

Визначення жирності молока як від окремої тварини, так і від стада в цілому дає можливість оперативно корегувати технологічні параметри і програмувати якість продукції. Існуючі методи визначення жирності молока за низкою ознак, зокрема оперативністю надходження інформації та її якістю, не відповідають умовам сумісної роботи з АСУ ТП. тема дисертаційного дослідження присвячена пошукові нових методів та технічних засобів контролю якості продукції, які відповідали б вимогам сучасних систем виробництва та управління якістю молока. виявити характер та кількісний вплив індивідуальних фізіологічних факторів тварин на метрологічні характеристики процесу вимірювання жирності молока; аналізатор жирність молоко здійснити техніко-економічний аналіз дисертаційного дослідження. Наукова новизна одержаних результатів полягає в наступному: запропоновано новий метод та пристрій для визначення жирності молока, що ґрунтується на розділенні молока на вершки і відвійки шляхом його центрифугування в порожнині обертового диска та утворення кільця відцентрифугованих вершків, обєм яких корелює з жирністю молока. покази вимірювання зчитуються під час замірів з виведенням інформації на табло; Впровадження аналізатора жирності молока відцентрового типу в складі АСУ ТП забезпечить управління технологічними параметрами виробництва молока, зокрема мінімізацію вартості кормового раціону і програмування жирності молока.На підставі аналізу та багатокритеріальної оцінки існуючих методів і засобів визначення жирності молока встановлено, що умовам виробництва молока із застосуванням АСУ ТП найбільшою мірою за критеріями корисності, затратності і своєчасності відповідає метод прямого центрифугування в порожнині обертового диска із синхронним зчитуванням інформації. Він належить до „прямих” методів, які дають більш достовірну інформацію порівняно з “непрямими”, що базуються на вимірюванні фізичних властивостей молочного жиру та молока. Вимірювання жирності запропонованим методом здійснюється за допомогою жироміра, що виконаний у вигляді порожнистого диска, який обертається разом з молоком навколо своєї осі (рис.1), спричиняючи центрифугування проби молока. Час dt, за який жирова кулька проходить елементарну відстань dr, дорівнює: (14) де uk - швидкість руху жирової кульки, яка знаходиться на відстані r від осі обертання, м/с; d - діаметр жирової кульки, м; n - частота обертання диска, с-1; rm і rж - густина плазми молока і жирової кульки, кг/м3; m - динамічна вязкість молока, Па?с. Дослідження часу руху кульок різного діаметра залежно від частоти обертання диска аналізатора, динамічної вязкості молока, густини молока і молочного жиру та співвідношення геометричних розмірів порожнини диска аналізатора показало, що при частоті обертання диска меншій 5000 хв-1, час руху жирової кульки дуже великий. отже, у конструкції аналізатора потрібно передбачити частоту обертання диска n > 5000 хв-1.Впровадження у виробництво автоматизованих систем управління технологічними процесами виробництва молока і якістю продукції з наперед заданими властивостями стримується низьким їх інформаційним забезпеченням внаслідок недосконалості первинних перетворювачів технологічних параметрів, зокрема, аналізаторів жирності молока. На підставі аналізу та багатокритеріальної оцінки методів і засобів визначення жирності молока встановлено, що умовам виробництва молока із застосуванням АСУ ТП найбільшою мірою за критеріями корисності, затратності і своєчасності відповідає метод прямого центрифугування в порожнині обертового диска із синхронним зчитуванням інформації. З аналізу розробленої математичної моделі процесу руху молока в порожнині обертового диска аналізатора випливає, що для забезпечення однорідності потоку в зімкнутих пограничних шарах плазми молока висота порожнини диска аналізатора повинна бути не більшою 1мм. На основі аналізу напружено-деформованого стану диска аналізатора, умов його міцності та ресурсоощадності встановлені допустимі геометричні розміри диска, зокрема для поліметилметакрилатів “Э-2” та “Т2-55” зовнішній діаметр диска аналізатора повинен становити 118 мм, товщина периферійної стінки - 18 мм, товщина торцевих стінок диска - 3мм. На підставі теоретичного аналізу розділення молока з урахуванням обґрунтованих параметрів диска аналізатора встановлено, що для досягнення обєктивності вимірювання та ресурсоощадності необхідний і достатній обєм досліджуваної порції молока становить 5 мл.

Основний зміст роботи