專利名稱：啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于啤酒錐形發(fā)酵罐在發(fā)酵過程中進行糖度在線檢測的現(xiàn)場儀器。
近年來，許多采用錐形發(fā)酵罐進行啤酒生產(chǎn)的廠家為了確保產(chǎn)品質(zhì)量，均采用二次儀表或微機控制系統(tǒng)對發(fā)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(jù)對溫度、壓力進行控制，才是提高產(chǎn)品質(zhì)量的根本所在。國外多采用生物傳感器對糖度進行在線檢測，但需要經(jīng)常更換探頭，價格昂貴，給生產(chǎn)帶來不便。國內(nèi)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(fā)酵罐及食品行業(yè)提供一種適用于糖度在線檢測的現(xiàn)場儀器。該儀器必須滿足安裝位置不損壞啤酒發(fā)酵罐整體結(jié)構(gòu)，密封性好，連續(xù)在線檢測，輸出標準信號，直接與二次儀表或微機控制系統(tǒng)連接，進行檢測與控制。保證測量精確，易于清洗、符合食品衛(wèi)生要求?？傊?，為實現(xiàn)糖度在線檢測控制智能化解決關(guān)鍵的第一步，為充分發(fā)揮現(xiàn)有微機控制系統(tǒng)的功能打下良好的基礎(chǔ)。
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(gòu)成。上部分包括電機(21)、采樣泵(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)、采樣管(11)、出液管(13)、緩沖器(29)、環(huán)形清洗管(8)、減震彈簧(4)。上、下兩部分集中于中心固定板(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(fā)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)、上端測量桿(31)、下端配重頭(35)三部分焊接構(gòu)成，配重頭(35)底部設(shè)一密封用羅栓(36)，測量桿(31)上端位移傳感器(24)的鐵芯(6)固定連接，構(gòu)成測量浮子(33)總重量，調(diào)節(jié)配重頭(35)，使測量浮子(33)位移量與糖度值相對應(yīng)，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(cè)面設(shè)有進液孔(37)，底部設(shè)有泄流孔(3)，工作時，進液量大于泄流量，工作完畢，測量槽(34)內(nèi)的液體經(jīng)由泄流孔(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(shè)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(zhuǎn)羅紋調(diào)節(jié)測量液面的高度。測量槽(34)下部側(cè)壁上設(shè)有三個在同一水平線、等距的滑道頂針(5)，以調(diào)節(jié)測量浮子(33)的中心位置，保持垂直度?；理斸?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)。采樣管(11)下端通過橡膠管或銅管連接后直接插入被測液體，其末端設(shè)有過濾網(wǎng)(2)。采樣管(11)上部穿過中心固定板(9)為其設(shè)置的孔與中心固定板(9)焊接固定，其頂端與采樣泵(12)的入口活接頭連接。通過采樣泵(12)活接頭連接的出液管(13)通過中心固定板(9)為其設(shè)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)上端串接一個緩沖器(29)，緩沖器(29)上部設(shè)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(nèi)側(cè)設(shè)有帶多孔的環(huán)形清洗管(8)，環(huán)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(shè)有電磁閥(17)控制開關(guān)，便于對中心固定板(9)下部的一切附件進行噴淋清洗，保持衛(wèi)生。
中心固定板(9)上部設(shè)置的部件為采樣泵(12)靠偏心輪(16)和傳動桿(15)與電機(21)連接，然后用固定支架(25)固定于中心固定板(9)上。采樣泵(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(shè)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(shè)有一引線孔(19)，將導線引出后，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)后，將上蓋(20)與外殼(38)用法蘭(7)固定連接構(gòu)成一整體。
本實用新型的工作原理為首先把采樣管置于被測發(fā)酵罐液高三分之二處，由電機帶動隔膜間歇內(nèi)循環(huán)封閉式采樣泵將液體提升上來，經(jīng)由出液管上的緩沖器，變間歇為連續(xù)后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，多余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(zhì)含量的變化，測量浮子產(chǎn)生的一定的位移量，位移量通過位移傳感器轉(zhuǎn)換成標準電信號，可直接與二次儀表或微機控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)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泄流孔排空，并可借助環(huán)形清洗管將該儀器清洗干凈，保持衛(wèi)生。
本實用新型的優(yōu)點是該儀器的設(shè)計為糖度在線檢測控制奠定了基礎(chǔ)。特別適用于我國現(xiàn)有錐形啤酒發(fā)酵罐的生產(chǎn)設(shè)備，其安裝位置不破壞罐的整體結(jié)構(gòu)。該儀器底部設(shè)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。由于設(shè)置有環(huán)形清洗管和無死角結(jié)構(gòu)，易于清洗，保持衛(wèi)生。采樣泵采用隔膜封閉式結(jié)構(gòu)，因此液體不受傳動部件的污染。在適當調(diào)整測量浮子配重的情況下，還可適用食品行業(yè)的奶度、濃度、比輕、比重的檢測。安裝時，可與設(shè)備直接連接，也可離體連接。該儀器設(shè)計合理，檢測精度高，用途范圍廣。


圖1本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖(1)——連接法蘭(8)——環(huán)形清洗管(2)——過濾網(wǎng)(9)——中心固定板(3)——泄流孔(10)——水平珠(4)——減震彈簧(11)——采樣管(5)——滑道頂針(12)——采樣泵(6)——鐵芯(13)——出液管(7)——法蘭(14)——熱電阻
(15)——傳動桿(27)——活接頭(16)——偏心輪(28)——排氣孔(17)——電磁閥(29)——緩沖器(18)——進水管(30)——溢流孔(19)——引線孔(31)——測量桿(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(jié)構(gòu)示意圖實施例本實用新型結(jié)構(gòu)尺寸要求整體高度500mm——700mm；外殼直徑100mm——160mm上蓋直徑100mm——160mm。
采樣泵可采用隔膜間歇內(nèi)循環(huán)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桿的連接方式為螺紋連接、銷釘連接或焊接。
該儀器主體制作材料可采用不銹鋼材、銅材。
該儀器主要技術(shù)指標為糖度測量范圍0——12°BX；一次表輸出信號10KHz——20KHz；溫度測量范圍－5℃——100℃；一次表輸出信號4——20mA；測量誤差±0.2°BX。
權(quán)利要求1.一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于該儀器以中心固定板(9)分上、下兩部分所構(gòu)成，上部分包括電機(21)、采樣泵(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)，其連接為采樣泵(12)靠偏心輪(16)和傳動桿(15)與電機(21)連接并用固定支架(25)固定于中心固定板(9)上，采樣泵(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(shè)有水平珠(10)；下部分包括測量浮子(33)、測量槽(34)、采樣管(11)、出液管(13)、緩沖器(29)、環(huán)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(nèi)底部裝有減震彈簧(4)，采樣管(11)上部穿過中心固定板(9)為其設(shè)置的孔與中心固定板(9)焊接，其頂端與采樣泵(12)的入口活接頭連接，通過采樣泵(12)活接頭連接的出液管(13)通過中心固定板(9)為其設(shè)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)上端串接一個緩沖器(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(nèi)側(cè)設(shè)有帶多孔的環(huán)形清洗管，環(huán)形清洗管(8)的進水管(18)穿過中心固定板(9)并與之焊接固定，進水管(18)上端設(shè)有電磁閥(17)；上、下兩部分集中于中心固定板(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(fā)酵罐頂部入孔蓋開孔以法蘭連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于所說的測量浮子(33)由空心園柱體(32)、上端測量桿(31)，下端配重頭(35)三部分焊接構(gòu)成，測量桿(31)上端與位移傳感器(24)的鐵芯(6)固定連接。
3.如權(quán)利要求1所述的一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于所說的測量槽(34)下部為錐形，其側(cè)面設(shè)有進液孔(37)，底部設(shè)有泄流孔(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(shè)有外羅紋(39)，與中心固定板(9)羅紋連接，測量槽(34)下部側(cè)壁上設(shè)有三個在同一水平線，等距的滑道頂針(5)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于所說的采樣管(11)下端為橡膠管或銅管，其末端設(shè)有過濾網(wǎng)(2)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于所說的緩沖器(29)上部設(shè)有排氣孔(28)。
6.如權(quán)利要求2所述的一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于所說的配重頭(35)底部設(shè)一密封用羅栓(36)。
7.如權(quán)利要求3所述的一種啤酒發(fā)酵罐糖度在線檢測儀，其特征在于所說的溢流孔(30)可為二至四個。
專利摘要本實用新型涉及一種用于啤酒發(fā)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(gòu)成，上部分包括電機、采樣泵、位移傳感器、熱電阻等，下部分包括測量浮子、測量槽、采樣管、緩沖器、環(huán)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(jié)構(gòu)。輸出的信號可與二次儀表或微機控制系統(tǒng)連接，實現(xiàn)糖度的在線檢測與控制。設(shè)計合理、測量精度高、安裝簡便，符合衛(wèi)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(yōu)先權(quán)日1991年7月12日
發(fā)明者李世成, 王顯明 申請人:天津市自動化儀表成套設(shè)計所