ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

-068-00

Оптический контроль качества плодоовощной продукции.

Качество плодоовощной продукции (соков, сиропов, джемов, маринадов и т.д.) обычно оценивается по значению концентрации или количественному содержанию сухих веществ в анализируемом продукте. Для определения этих параметров широко используется показатель преломления (ПП), измеряемый с помощью рефрактометра. Однако выпускаемые промышленностью приборы. например, типа УРЛ-1, предназначены для анализа проб контролируемого продукта, что снижает точность и увеличивает время измерения. Кроме того, из-за невозможности контроля ПП непосредственно в технологическом оборудовании не всегда обеспечивается достоверность результатов измерения..

Для устранения этих недостатков предложено контролировать ПП в составе технологической линии. Для этой цели был разработан рефрактометр, содержащий оптический узел и фотоприемник (ФП). Входным устройством ФП является прибор с зарядовой связью (ПЗС). Положение оптического луча на экране ПЗС зависит от ПП контролируемого продукта. Концентрация С (содержание сухих веществ) продукта функционально связана с ПП n последнего:

c = f (n) (1)

Для снижения погрешности измерения, учитывается температура контролируемого продукта,

В блоке обработки ФП определяется содержание сухих веществ, приведенных к температуре 20 град.С, по следующему алгоритму:

С20 = Ст + К Т.,

где Ст - концентрация продукта при данной температуре Т;

К - температурный коэффициент концентрации продукта;

Т - абсолютная разность температур;

С20 - приведенная к 20 град. С концентрация продукта

Температура контролируемого продукта измеряется с помощью термордатчика, встроенного в оптический узел. Информация о температуре заносится в блок обработки. Значение концентрации продукта отображается на индикаторе ФП в цифровом коде.

Прибор успешно прошел опытно-производственные испытания на технологической линии.

При этом контролировали концентрацию сиропа шиповника в процессе его приготовления. Температура сиропа при контроле в линии составляла 70 -75 С, при лабораторном анализе проб сиропа с помощью рефрактометра УРЛ-1 - 20 С. Значения концентрации, измеренные рефрактометром УРЛ-1, принимались за действительные. Для сопоставления результатов испытаний пересчет значений концентрации производился по формуле (2). Результаты измерений представлены в таблице.

Минимальные абсолютные и относительные расхождения результатов измерения в лабораторных условиях и технологической линии составили соответственно 0,23 и 0,32%.

Таким образом, использование в качестве входного устройства ФП ПЗС, блока обработки и цифрового индикатора позволило повысить разрешение рефрактометра до 0,01 % содержания сухих веществ в сиропе, при этом время измерения сократилось в 20 раз.

Конструктивно прибор выполнен в виде двух законченных устройств (электронного блока и оптического датчика). Электропитание осуществляется от сети однофазного переменного напряжения 220 В, частотой 50 Гц. Потребляемая мощность не превышает 40 ВА. Массогабаритные параметры:

масса электронного блока - 3 кг и габариты - 290 х 230 х 160 мм;

масса оптического датчика - 2 кг и габариты - 180 х 150 х 150 мм.

Таблица

Результаты измерений содержания сухих веществ в фруктовом сиропе.

Область применения - сельскохозяйственное производство, в также химическая и медицинская промышленность.