Технология производства вареной колбасы

 

 

2. ВЫБОР МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ И ИХ СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

 

2.1 Выбор технических  средств измерения технологических  параметров и их сравнительная  характеристика

 

Для измерения практически  любого технологического параметра  существует, как правило, несколько  методов и средств. Для того чтобы  выбрать те, что лучше подходят для данного технологического процесса, необходимо сопоставить все требования этого технологического процесса с возможностями конкретных технических средств.

 

2.1.1 Измерение  температуры

В основу методов измерения  температуры положены физические явления, возникающие как при нагревании тел, так и при их охлаждении. Этим и объясняется многообразие методов  позволяющих измерить температуру  от близких к абсолютному 0 до сверх  высоких.

Измерение температуры  можно производить несколькими  методами:

- расширения, принцип действия основан на расширении жидкости в стеклянном резервуаре. Тепловое расширение жидкости характеризуется коэффициентом объемного расширения. Чем больше коэффициент приращения объема соответствует измерению температуры на 1°. Диапазон измерения от -200 до 750 °С. Недостатки этого метода: малая механическая прочность, поэтому в промышленных условиях жидкостные стеклянные термометры устанавливают в металлический чехол; плохая видимость и трудность отсчета; невозможность автоматической регистрации и передачи на расстояния; невозможность ремонта; большая инерционность;

- манометрическим, принцип действия основан на измерении давления термометрического вещества в замкнутом объеме при измерении температуры. Диапазон измерения -50 до 600 °С.

- термоэлектрическим, включает термоэлектрический преобразователь (термопару), действие которого основано на использовании зависимости термоэлектродвижущей силы от температуры. Диапазон измерения этого прибора от -200 до 2200 °С.

- измерение температуры термопреобразователями сопротивления, основано на изменении электрического сопротивления проводников или полупроводников при изменении температуры. К числу достоинств металлических термометров сопротивления следует отнести: высокую степень точности измерения температуры; возможность выпуска измерительных приборов к ним с стандартной градуировкой шкалы практически на любой температурный интервал в пределах допустимых температур применения термометра сопротивления.

Платиновые преобразователи  сопротивления используются для  измерения температуры от – 250 до 1100°С. Медные теромопреобразователи сопротивлений предназначены для измерения температуры в диапазоне от – 50 до + 200°С.

Так как в данном технологическом  процессе необходимо контролировать температуру  от 4 до 95°С, то целесообразней использовать медные термопреобразователи.

Метод расширения не подходит из-за невозможности автоматизации.

Термоэлектрический же метод предполагает использование термопар в качестве первичных преобразователей, диапазон работы которых, в большинстве случаев, значительно шире измеряемого.

В данном технологическом процессе необходимо контролировать: температуру  рассола (4°С), температуру в созревателе для фарша (4 °С), температуру в камере осадки (4°С), температуру обжарки (95 °С), температуру воды в варочном котле (80°С), температуру воды в оросителе (8 °С), температуру в камере охлаждения (7°С), для этого предлагается использовать термопреобразователь сопротивления типа ТС224, номинально статической характеристики 50М, с диапазоном измерения - 50..+ 150°С. В качестве вторичного прибора для работы в комплекте с ТПС данного типа в данной схеме предлагается использовать приборы типа Диск-250 и приборы серии А. Для температур в обжарочном шкафу, температуры воды в котле может быть использован прибор типа Диск-250П обеспечивающий сигнализацию и регулирование параметров техпроцесса, преобразование входного сигнала в выходной непрерывный токовый сигнал. Для измерения температуры рассола в трубопроводе, в созревателе для фарша, в камере осадки, воды в оросителе, в камере охлаждения воспользуемся прибором из серии А для измерения и регистрации активного сопротивления, силы и напряжения постоянного тока, а также неэлектрических величин, преобразованных в указанные выше сигналы. Воспользуемся показывающим и регистрирующим прибором А 100-Н, который позволяет преобразовывать входной сигнал в выходной непрерывный токовый сигнал.

 

2.1.2 Измерение  давления

Давление – одна из основных величин, определяющих термодинамическое состояние веществ. Давлением во многом определяется ход технологического процесса, состояние технологических аппаратов и режимы их функционирования. Различают следующие средства измерения давления: манометр – измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений, в том числе: манометр абсолютного давления – для измерения давления, отсчитываемого от абсолютного нуля; манометр избыточного давления – для измерения разности между абсолютным давлением измеряемой среды и давлением окружающей среды, как правило, равным атмосферному; вакуумметр – для измерения давления разреженного газа; мановакуумметр – для измерения избыточного давления и давления разреженного газа; дифференциальный манометр – для измерения разности двух давлений. На практике манометры, предназначенные для измерения малых избыточных давлений (до 40 к Па), называют напоромерами, для измерения малых разряжений – тягомерами, для измерения малых давлений и разрежений – тягонапоромерами.

По принципу действия различают  следующие виды манометров: жидкостные (U-образные, колокольные, компрессионные и др.); грузопоршневые; деформационные (мембранные, сильфонные, трубчато-пружинные, с вялой мембраной); электрические (емкостные, пьезоэлектрические, сопротивления); ионизационные (электронные, магнитные электроразрядные, радиоизотопные); комбинированные (тензорезистивные – комбинация деформационного с плоской двухслойной мембраной и электрического тензосопротивления и др.)

Принцип действия жидкостных средств измерения давления основан на уравновешивании измеряемого перепада давления гидростатическим давлением. В приборах используется принцип сообщающихся сосудов, в которых уровни рабочей жидкости совпадают при равенстве давлений над ними, а при неравенстве занимают такое положение, когда избыточное давление в одном из сосудов уравновешивается гидростатическим давлением избыточного столба жидкости в другом. Такие приборы являются относительно недорогими, точность измерения достаточно высока, но применяются в основном для измерения небольших избыточных давлений.

Принцип действия деформационных средтв измерений давления основан на использовании упругой деформации чувствительного элемента или развиваемой им силе. Деформационные манометры просты в устройстве, универсальны, работают в большом диапазоне измеряемых величин.

В грузопоршневых манометрах измеряемое давление уравновешивается внешней силой, действующей на поршень. Такие манометры применяются для градуировки и поверки различных видов манометров, автоматизировать их нельзя.

В результате проведённого анализа  средств измерения давления выбираем наиболее подходящий, который будет контролироваться с помощью манометра МТ-100, предназначенного для измерения избыточного давления. Поддерживаются следующие диапазоны измерения: 0..0,4; 0..0,6; 0..1,0; 0..1,6; 0..2,5 МПа.

 

2.1.3 Измерение влажности

При описании влажности воздуха, как  известно следует различать абсолютную и относительную влажность.

Абсолютная влажность показывает, какое количество воды содержится в 1 м³ воздуха.

Влажность насыщения характеризует  максимальное количество воды, которое может содержаться в 1 м³ воздуха при определенной температуре и атмосферном давлении без образования конденсата.

Относительная влажность представляет собой выраженное в процентах  отношение абсолютной влажности  к влажности насыщения.

Для данного технологического процесса при измерении относительной  влажности воздуха, целесообразнее всего использовать показывающий и  регистрирующий прибор – гигрометр  типа ТГМ-205./3,4/

 

2.1.4 Контроль времени

Для соблюдения точности технологического процесса необходимо контролировать время, для этого будем использовать универсальный таймер реального времени типа УТ-1.

 

3. ОПИСАНИЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ

 

Главными задачами проектирования функциональной схемы контроля процесса производства вареных колбас являются получение информации о состоянии технологического процесса и оборудования; контроль технологических параметров, а так же контроль и регистрация параметров процесса и состояния оборудования.

Температура контролируется термометром  сопротивления типа

ТС-224 (1а, 2а, 3а, 4а, 5а, 6а, 7а). Выходные сигналы  с термометров сопротивления  поступают на вторичный регистрирующий и показывающий прибор типа А 100-Н (1б,2б,3б,6б,7б), а также регистрирующий, показывающий и сигнализирующий пробор Диск-250П (4б, 5б), и

При производстве вареных  колбас контролируется давление пара манометром МТ-100 (7б).

Измерение влажности воздуха  контролируется гигрометром типа ТГМ-205(9а). Вторичными приборами данного преобразователя измерения влажности воздуха служит Диск-250П (9б).

Контроль температуры осуществляется универсальным таймером реального времени типа УТ-1 (10а, 11а, 12а, 13а, 14а). /5,6,7/

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В процессе выполнения курсового проекта  была разработана схема автоматического контроля процесса производства вареных колбас.

Автоматизация технологического процесса повысит надёжность и бесперебойность  работы, улучшит качество производимой продукции. Кроме того, внедрение системы автоматического контроля позволит улучшить получение информации о протекании технологического процесса. Такая информация необходима для оперативного автоматического управления, как работой отдельных аппаратов, так и всего технологического процесса.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. А.А. Курочкин, В.В. Ляшенко. Технологическое оборудование для переработки продукции животноводства. – М.: Колос, 2001.
2. Устройство и эксплуатация оборудования предприятий пищевой промышленности/ А.И. Драгилев, Ц.Р. Зайчик, В.Ф. Коломиец и др.; Под ред. А.И. Драгилева. – М.: Пищевая промышленность. 1979.-304 с.
3. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы: Учебник для вузов по специальности «Автоматизация теплоэнергетических процессов». – 3-е изд., перераб. – М.: «Энергия», 1978. – 704 с.
4. Фарзане Н.Г., Илясов Л.В., Азим-заде А.Ю. Технологические измерения и приборы: Учеб. Для студ. Вузов по спец. «Автоматизация технологических процессов и производств». – М.: Высш. Шк., 1989. – 456 с.
5. Проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справ. Пособие/ А.С. Клюев и др.; Под. ред. А.С. Клюева. М.: Энергоатомиздат, 1990. 464с.
6. Емельянов А.И., Капник О.В. проектирование систем автоматизации технологических процессов: Справ. пособие: М: энергоатомиздат,1983.
7. Методические указания к выполнению курсового проекта по курсовому проектированию «Технические измерения и приборы». В.Г. Макаренко, К.В. Долгов. Новочеркасск: ЮРГТУ, 2002-28с.
8. А.Н. Андреева. «Упругие элементы деформационных приборов».