啤酒發酵罐糖度在線檢測儀的製作方法

2023-09-15 07:04:30

專利名稱：啤酒發酵罐糖度在線檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用於啤酒錐形發酵罐在發酵過程中進行糖度在線檢測的現場儀器。
近年來，許多採用錐形發酵罐進行啤酒生產的廠家為了確保產品質量，均採用二次儀表或微機控制系統對發酵過程中的溫度、壓力進行檢測控制，但直接在線檢測糖度的變化，以此為依據對溫度、壓力進行控制，才是提高產品質量的根本所在。國外多採用生物傳感器對糖度進行在線檢測，但需要經常更換探頭，價格昂貴，給生產帶來不便。國內目前正組織力量開展這方面的研究工作。
本實用新型的目的是利用浮子位移的原理為啤酒錐形發酵罐及食品行業提供一種適用於糖度在線檢測的現場儀器。該儀器必須滿足安裝位置不損壞啤酒發酵罐整體結構，密封性好，連續在線檢測，輸出標準信號，直接與二次儀表或微機控制系統連接，進行檢測與控制。保證測量精確，易於清洗、符合食品衛生要求。總之，為實現糖度在線檢測控制智能化解決關鍵的第一步，為充分發揮現有微機控制系統的功能打下良好的基礎。
本實用新型的實施步驟如下該儀器以中心固定板(9)分上、下兩部分所構成。上部分包括電機(21)、採樣泵(12)、位移傳感器(24)、熱電阻(14)、溫度變送器(22)、電容器(23)、水平珠(10)及清洗管路上的電磁閥(17)；下部分包括測量浮子(33)、測量槽(34)、採樣管(11)、出液管(13)、緩衝器(29)、環形清洗管(8)、減震彈簧(4)。上、下兩部分集中於中心固定板(9)為一體，裝入外殼(38)，與上蓋(20)用法蘭(7)連接形成一整體。外殼(38)底部的連接法蘭(1)與發酵罐頂部入孔蓋開孔以法蘭形式連接。
參見附圖1、2，中心固定板(9)下部的測量浮子(33)由空心園柱體(32)、上端測量杆(31)、下端配重頭(35)三部分焊接構成，配重頭(35)底部設一密封用羅栓(36)，測量杆(31)上端位移傳感器(24)的鐵芯(6)固定連接，構成測量浮子(33)總重量，調節配重頭(35)，使測量浮子(33)位移量與糖度值相對應，以保障測量值的精確度。測量浮子(33)外，套有園柱形的測量槽(34)，下部為錐形，其側面設有進液孔(37)，底部設有洩流孔(3)，工作時，進液量大於洩流量，工作完畢，測量槽(34)內的液體經由洩流孔(3)全部排出，防止存液滋生雜菌。測量槽(34)上部開有溢流孔(30)，孔的底邊要求在同一水平線上，以保證一定的測量液面。測量槽(34)的上口設有外羅紋(39)，與中心固定板(9)羅紋連接，既可保證同心，又可通過旋轉羅紋調節測量液面的高度。測量槽(34)下部側壁上設有三個在同一水平線、等距的滑道頂針(5)，以調節測量浮子(33)的中心位置，保持垂直度。滑道頂針(5)外部用樹脂密封，以保持測量槽(34)外壁的光滑。測量槽(34)的底部裝有減震彈簧(4)。採樣管(11)下端通過橡膠管或銅管連接後直接插入被測液體，其末端設有過濾網(2)。採樣管(11)上部穿過中心固定板(9)為其設置的孔與中心固定板(9)焊接固定，其頂端與採樣泵(12)的入口活接頭連接。通過採樣泵(12)活接頭連接的出液管(13)通過中心固定板(9)為其設置的孔，以活接頭(27)的方式與出液管(13)下部連接，下部出液管(13)上端串接一個緩衝器(29)，緩衝器(29)上部設有排氣孔(28)，出液管(13)下端與測量槽(34)下部的進液孔(37)焊接為一體。在中心固定板(9)下面，圍繞外殼(38)內側設有帶多孔的環形清洗管(8)，環形清洗管(8)的進水管(18)與中心固定板(9)焊接相連，其上端設有電磁閥(17)控制開關，便於對中心固定板(9)下部的一切附件進行噴淋清洗，保持衛生。
中心固定板(9)上部設置的部件為採樣泵(12)靠偏心輪(16)和傳動杆(15)與電機(21)連接，然後用固定支架(25)固定於中心固定板(9)上。採樣泵(12)上鑲有熱電阻(14)，固定支架(25)上裝有溫度變送器(22)，及電容器(23)，檢測被測液體的實際溫度，輸出標準電信號，為進行溫度補償，保證測量精度。中心固定板(9)中心位置裝有位移傳感器(24)，用傳感器定位鎖母(26)與中心固定板(9)連接。中心固定板(9)上還設置水平珠(10)，以保障該儀器的垂直安裝。中心固定板(9)不但具有固定各部件的連接作用，還能對上部的部件起到隔潮作用。
該儀器的上蓋(20)設有一引線孔(19)，將導線引出後，用鎖母鎖緊，樹脂密封，進水管(18)口部用鎖母鎖緊密封。中心固定板(9)上、下部分裝入外殼(38)後，將上蓋(20)與外殼(38)用法蘭(7)固定連接構成一整體。
本實用新型的工作原理為首先把採樣管置於被測發酵罐液高三分之二處，由電機帶動隔膜間歇內循環封閉式採樣泵將液體提升上來，經由出液管上的緩衝器，變間歇為連續後從測量槽下端的進液孔流入測量槽，液面隨即上升，當升至溢流孔處，多餘的被測液體開始溢流，此時保持有一個衡定的測量液面，隨著液體溶質含量的變化，測量浮子產生的一定的位移量，位移量通過位移傳感器轉換成標準電信號，可直接與二次儀表或微機控制系統連接，實現糖度的在線檢測和控制。當檢測控制完畢時，被測液體即從測量槽的洩流孔排空，並可藉助環形清洗管將該儀器清洗乾淨，保持衛生。
本實用新型的優點是該儀器的設計為糖度在線檢測控制奠定了基礎。特別適用於我國現有錐形啤酒發酵罐的生產設備，其安裝位置不破壞罐的整體結構。該儀器底部設有法蘭，可與被測罐頂部入孔蓋開孔法蘭連接，安裝簡便，密封性好，耐壓。由於設置有環形清洗管和無死角結構，易於清洗，保持衛生。採樣泵採用隔膜封閉式結構，因此液體不受傳動部件的汙染。在適當調整測量浮子配重的情況下，還可適用食品行業的奶度、濃度、比輕、比重的檢測。安裝時，可與設備直接連接，也可離體連接。該儀器設計合理，檢測精度高，用途範圍廣。


圖1本實用新型整體結構示意圖(1)——連接法蘭(8)——環形清洗管(2)——過濾網(9)——中心固定板(3)——洩流孔(10)——水平珠(4)——減震彈簧(11)——採樣管(5)——滑道頂針(12)——採樣泵(6)——鐵芯(13)——出液管(7)——法蘭(14)——熱電阻
(15)——傳動杆(27)——活接頭(16)——偏心輪(28)——排氣孔(17)——電磁閥(29)——緩衝器(18)——進水管(30)——溢流孔(19)——引線孔(31)——測量杆(20)——上蓋(32)——空心園柱體(21)——電機(33)——測量浮子(22)——溫度變送器(34)——測量槽(23)——電容器(35)——配重頭(24)——位移傳感器(36)——羅栓(25)——固定支架(37)——進液孔(26)——傳感器定位鎖母(38)——外殼(39)——外羅紋圖2測量槽上的溢流孔結構示意圖實施例本實用新型結構尺寸要求整體高度500mm——700mm；外殼直徑100mm——160mm上蓋直徑100mm——160mm。
採樣泵可採用隔膜間歇內循環封閉泵。
位移傳感器可選用1、頻率式位移傳感器；2、電感式位移傳感器；3、差壓式位移傳感器。
位移傳感器鐵芯與測量杆的連接方式為螺紋連接、銷釘連接或焊接。
該儀器主體製作材料可採用不鏽鋼材、銅材。
該儀器主要技術指標為糖度測量範圍0——12°BX；一次表輸出信號10KHz——20KHz；溫度測量範圍－5℃——100℃；一次表輸出信號4——20mA；測量誤差±0.2°BX。
權利要求1.一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於該儀器以中心固定板(9)分上、下兩部分所構成，上部分包括電機(21)、採樣泵(12)、位移傳感器(24)、熱電阻(14)、溫度變送器(22)、電容器(23)、水平珠(10)及清洗管路上的電磁閥(17)，其連接為採樣泵(12)靠偏心輪(16)和傳動杆(15)與電機(21)連接並用固定支架(25)固定於中心固定板(9)上，採樣泵(12)上鑲有熱電阻(14)，固定支架(25)上裝有溫度變送器(22)及電容器(23)，中心固定板(9)中心位置裝有位移傳感器(24)，以傳感器定位鎖母(26)與中心固定板(9)連接，中心固定板(9)上還設有水平珠(10)；下部分包括測量浮子(33)、測量槽(34)、採樣管(11)、出液管(13)、緩衝器(29)、環形清洗管(8)、減震彈簧(4)，其連接為測量浮子(33)上端與傳感器(24)連接，外部套有園柱形測量槽(34)，其上部與中心固定板(9)連接，測量槽(34)的內底部裝有減震彈簧(4)，採樣管(11)上部穿過中心固定板(9)為其設置的孔與中心固定板(9)焊接，其頂端與採樣泵(12)的入口活接頭連接，通過採樣泵(12)活接頭連接的出液管(13)通過中心固定板(9)為其設置的孔以活接頭(27)的方式與出液管(13)下部連接，下部出液管(13)上端串接一個緩衝器(29)，出液管(13)下端與測量槽(34)下部的進液孔(37)焊接為一體，在中心固定板(9)下面圍繞外殼(38)內側設有帶多孔的環形清洗管，環形清洗管(8)的進水管(18)穿過中心固定板(9)並與之焊接固定，進水管(18)上端設有電磁閥(17)；上、下兩部分集中於中心固定板(9)為一體，裝入外殼(38)，與上蓋(20)用法蘭(7)連接形成一整體，外殼(38)底部的連接法蘭(1)與發酵罐頂部入孔蓋開孔以法蘭連接。
2.如權利要求1所述的一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於所說的測量浮子(33)由空心園柱體(32)、上端測量杆(31)，下端配重頭(35)三部分焊接構成，測量杆(31)上端與位移傳感器(24)的鐵芯(6)固定連接。
3.如權利要求1所述的一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於所說的測量槽(34)下部為錐形，其側面設有進液孔(37)，底部設有洩流孔(3)，測量槽(34)上部開有底邊在同一水平線上的溢流孔(30)，測量槽(34)的上口設有外羅紋(39)，與中心固定板(9)羅紋連接，測量槽(34)下部側壁上設有三個在同一水平線，等距的滑道頂針(5)。
4.如權利要求1所述的一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於所說的採樣管(11)下端為橡膠管或銅管，其末端設有過濾網(2)。
5.如權利要求1所述的一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於所說的緩衝器(29)上部設有排氣孔(28)。
6.如權利要求2所述的一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於所說的配重頭(35)底部設一密封用羅栓(36)。
7.如權利要求3所述的一種啤酒發酵罐糖度在線檢測儀，其特徵在於所說的溢流孔(30)可為二至四個。
專利摘要本實用新型涉及一種用於啤酒發酵罐糖度在線檢測的儀器。該儀器以中心固定板分上、下兩部分構成，上部分包括電機、採樣泵、位移傳感器、熱電阻等，下部分包括測量浮子、測量槽、採樣管、緩衝器、環形清洗管等。外殼與上蓋用法蘭連接成整體。該儀器與罐頂入孔蓋法蘭連接，安裝位置不破壞被測罐的整體結構。輸出的信號可與二次儀表或微機控制系統連接，實現糖度的在線檢測與控制。設計合理、測量精度高、安裝簡便，符合衛生要求。
文檔編號G01N27/00GK2101235SQ9121822
公開日1992年4月8日 申請日期1991年7月12日 優先權日1991年7月12日
發明者李世成, 王顯明 申請人:天津市自動化儀表成套設計所