5.7. Тепловые расходомеры

Тепловые расходомеры могут применяться при измерении не­больших расходов практически любых сред при различных их пара-метрах. Кроме того, они весьма перспективны для измерения расхода очень вязких материалов (опары, теста, фруктовых начи­нок, паст и т. п.). Принцип их действия основан на использовании зависимости эффекта теплового воздействия на поток вещества от массового расхода этого вещества. В общем случае поток теплоты, передаваемой потоку вещества (в Вт),

, (5.4)

где М — массовый расход среды, кг/с; с_р — удельная теплоемкость среды при постоянном давлении, Дж/(кг·К); — разность средних значений температуры потока до и после нагревателей, К.

Из уравнения () видно, что при постоянстве М и с_р ве­личина однозначно связана со значением массового расхода.

Тепловые расходомеры могут выполняться по трем основным принципиальным схемам:

калориметрические, основанные на нагреве или охлаждении по­тока посторонним источником энергии, создающим в потоке раз­ность температур;

теплового слоя, основанные на создании разности температур , с двух сторон пограничного слоя;

термоанемометрические, в которых используется зависимость между количеством теплоты, теряемой непрерывно нагреваемым те-лом, помещенным в поток, и массовым расходом вещества.

Выбор принципиальной схемы измерения зависит от измеряемой среды, необходимой точности, типа используемых термочувстви­тель-ных элементов и режима нагрева. Для упруго-вязких пластич­ных ве-ществ, какими являются опара и тесто, а также многие дру­гие пищевые продукты, предпочтительным является измерение по схеме термо-анемометра с постоянной температурой подогрева потока.

Чувствительными элементами термоанемометрического теплового расходомера опары и теста (рис.5.16) являются резисто­ры R1 и R2, помещаемые (наматываемые) на стенке трубопровода на некотором расстоянии друг от друга. Манганиновые резисторы RЗ R4 служат для создания мостовой схемы, питаемой от источ­ника напряжения U_ПИТ.

С игнал раз­баланса, пропорциональный измене­нию расхода, подается на электрон­ный усилитель ЭУ, где усиливается и после этого управляет вращением реверсивного элек-тродвигателя РД, который, про-изводя перестановку движка компенсирующего перемен­ного резистора R_Р, изменяет напря­же-ние питания до тех пор, пока раз-баланс в измерительной диаго-нали моста не станет равным за-данному. Мерой расхода могут служить показания амперметра, Рис. 5.16. Схема термоанемометри- ваттметра (на схеме не показан) ческого теплового расходометра или положение движка R_Р.

С помощью тепловых расходомеров может быть обеспечена точность измерения расхода вязких продуктов ±2 —2,5%.

5.8. Автоматические весы и дозаторы

5.8.1. Автоматические весы

Широко применяются на предприятиях пищевой промышленности для учета сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции. Различают автоматические весы периодического (пор­ционные) и непрерывного (конвейерные) действия.

На рис. 5.17 приведена схема устройства автоматиче­ских весов периодического действия (порционных), построенных по принципу равноплечих коромысловых весов. К одному концу коромысла 8, установленного на станине 9, на подвеске 5 прикреплен ковш 4, а к другому— гиредержатель 12. В нижней части последнего закреплена скоба 13, ограничи­вающая ход ковша благодаря неподвижному упору 14.

В закрытом положении откидное дно 2 ковша удерживается защелкой 3, находящейся в зацеплении с укрепленной на стенке ковша собачкой 10. При достижении равновесия, т. е. когда масса в ковше оказывается равной массе гирь, собачка 10 встречается с упором 1 и поворачивается против часовой стрелки, освобождая защелку, а вместе с ней и дно ковша. Дно открывается и взве-шенная порция высыпается в приемное устройство. Под действием противо-веса 11 дно опорожненного ковша зак-рывается, а счетчик коли­чества отвесов фиксирует взвешенную порцию. Затем воронка 6 открывается заслонкой 7 и цикл повторяется. Та­кие весы служат для автоматического в звешивания муки и других сыпучих материалов, поступаю- Рис.5.17. Автоматические щих непрерыв­ным потоком. Пределы порционные весы взвешивания весов 40—80 кг; класс

точности 0,1; производительность 1—5 т/ч.

Автоматические весы не­прерывного действия (конвей­ерные) предназначаются для непре­рывного взве-шивания сыпучих мате­риалов и штучных грузов. Действие этих весов основано на непрерывном автоматическом умножении опреде­ленной длины проходящей через весы ленты с материалом на его массу.

Конструктивно конвейерные весы делятся на весы, встраи­ваемые в действующие конвейеры, и весы с коротким весовым конвейером, являющимся неотъемлемой грузоприемной частью весов. Грузоприемная часть может быть выполнена в виде плат­формы, подвешенной или опирающейся всеми опорными точ­ками на подвижную рычажную систему и имеющей плоско­параллельные перемещения, или в виде платформы, опираю­щейся с одной стороны на неподвижную опору и имеющей угловые перемещения.

В качестве устройств, уравновешивающих нагрузку матери­ала на ленту в конвейерных весах, применяют коромысло, квад­рант, электротензометрический преобразователь и др. В про­цессе работы на движущуюся ленту конвейера подается мате­риал, толщина слоя которого регулируется. Весы непрерывно взвешивают движущийся материал, а счетчик показывает массу прошедшего материала. Конвейерные весы имеют точность взвешивания ± 1 %, пределы взвешивания 16—160 кг/м при скорости ленты 0,2—2,5 м/с.