CS201307B1 - Přístroj pro měřeni mechanických a Teologických vlastnosti látek, zejména texturálnich vlastnosti potravin a zemědělských plodin - Google Patents

Description

Vynález se týká přístroje pro měřeni mechanických a Teologických vlastnosti látek, zejména texturálnich vlastnosti potravin a zemědělských plodin, který pracuje v širokém rozsahu hodnot plně automaticky.

Ve výzkumu i technické praxi je velmi důležité zjišťovat chování materiálu při působení vnějších sil, a to zejména při studiu vlastností hmoty určujících její kvalitu. Na významu nabývá v poslední době i objektivní hodnocení fyzikálních vlastnosti potravin a zemědělských plodin v celém průběhu Jejich existence,tj. počínaje zemědělskou prvovýrobou až po vlastni konzumaci.

Pro realizaci mechanických zkoušek existuje celá řada přístrojů, kde se sila vyvozuje mechanicky, hydraulicky nebo elektricky. Zejména jsou rozšířeny přístroje pracující na principu šroubového lieu, které sice umožňuji měření velkých deformací, avšak nahodí se pro měřeni při konstantním zatíženi vzorku, například při zkouškách creepu materiálu. U pákových přístrojů i u lisů máji zatěžovaci diagramy většinou orientační charakter,jelikož mechanická registrační zařízení neumožňují zvětšeni údaje o deformaci vzorku. Vyhovující diagramy poskytuji přístroje s tenzometrickými elektrickými enimači a přislušným elektronickým, respektive elektrickým zařízením.

Tyto přístroje jsou těžké & velmi nákladné.

V oboru objektivního měřeni mechanických a Teologických vlastností potravin a zemědělských plodin se používá bu3 různých mechanických přístrojů s ručním pohonem, nebo dvouramenné páky s výměnnými závažími (tenderometry, penetrometry, konzistometry), nebo přístrojů s elektrickým nebo hydraulickým pohonem a elektrickým záznamem zatěžující sily (texturometry), Nevýhodou je omezená oblast použiti jednoduchých přístrojů a velké nákladnost a složitost větších přístrojů. Kromě toho ss u většiny přístrojů vyjadřuji naměřené

201 307

201 307 hodnoty v uzančních Jednotkách, které není možno porovnávat s jednotkami klasické fyziky ani navzájem.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízeni podle vynálezu, kde proti zatéžovaclmu členu vzorku je uspořádán kompenzační stolek výškové přeetavitelný pomoci kompenzačního zařízeni, β výhodou reverzačniho motorku, zapojeného ne regulační kontakt ovládaný koncovou narážkou ne konci delšího ramene nerovnoramenné páky e posuvným závažím, přičemž pod regulačním kontaktem je umístěn zastavovaci kontakt zapojený na pohánšcl motorek posuvného závaží a ovládaný koncovou narážkou na konci delšího ramene nerovnoramenné páky, proti němuž je upraven doraz. Delší rameno nerovnoramenné páky je opatřeno brzdicím elektromagnetem.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že ae zatěžovací nerovnoramenné páka 8 posuvným závažím udržuje v průběhu zatěžováni vzorku v podstatě ve vodorovné poloze, e že ee její malé regulační výchylky automaticky kompenzuji pohybem stolku ee vzorkem proti výchylce nerovnoramenné páky, Zatěžovací sila i deformace vzorku ee snímají elektrickými enimači sily. Při prováděni mechanických zkoušek, u nichž dochází nakonec při porušeni vzorku ke značnému poklesu jeho odporu, probíhá celý zatěžovací pochod včetně zastaveni přístroje plně automaticky. Zařízeni lze napojit na registrační a záznamové ústrojí.

Přiklad provedeni přístroje podle vynálezu je znázorněn schematicky na připojeném výkresu nerovnoramenné páka 1 je otočně uložena na pevném ložisku 2. S nerovnoramennou pákou 1 je kloubové epojen zatěžovací člen 3 sloužící k přeneseni zatěžovací sily na vzorek 4 umístěný na výškově přestavitelném kompenzačním stolku 5. V kompenzačním atolku je zabudován elektrický odporový snímač 6 sily, která působí na vzorek 4, Mezi kompenzačním stolkem 5 a zatěžovacím členem 3 je upraven snímač 7 deformace vzorku 4 převádějící vzdálenost mezi kompenzačním stolkem 5 a zatěžovacím členem 3 na elektrický signál. K výškovému přestavováni kompenzačního stolku 5 a zatěžovacím členem 3 na elektrický signál. K výškovému přestavování kompenzačního stolku 5 slouží kompenzační zařízeni 8 vytvořené jako reverzačni elektromotor s otočnou objímkovou matici 9. Na kratším rameni nerovnoramenné páky 1 je nasunuto vyvažovači závaží 11 nulové polohy, na delším rameni je potom umístěno zatěžovací posuvné závaží 12 posouvané pomoci poháněciho motorku 13. Na konci delšího ramene nerovnoramenné páky je koncová narážka 14 regulačního kontaktu 15 zapojeného na kompenzační zařízeni 8,tj. reverzačni elektromotor, a zastavovacího kontaktu 16 zapojeného na poháněči motorek 13 posuvného závaží 12. Delší rameno nerovnoramenné páky 1 je opatřeno brzdicím elektromagnetem 18 působícím na obloukový výběžek 19 zmíněného delšího ramene. Na středu nerovnoramenné páky 1 u ložiska 2 je umístěn zatěžovací kontakt 20 zajišíujici ustaveni posuvného závaží 12 v nulové rovnovážné poloze.

Při měřeni se vloží měřený vzorek 4, například rajské jablko, na kompenzační stolek íj Posuvné závaží 12 je v nulové poloze. Zatěžovací kontakt 20 je rozepnut a nerovnoramenné páka 1 je ve vodorovné poloze. Koncová narážke 14 je nad regulačním kontaktem 15. Vzorek 4 se bu3 lehce dotýká, nebo je těsně před dotykem se zatěžovacím členem 3, Do této polohy se uetavi kompenzační stolek 5. Sila indikovaná elektrickým snímačem 6 a deformace vzorku 4 měřená snímačem 7 jsou nulové. Zapnutím poháněciho motorku 13 ve směru zatěžováni se pohybuje posuvné závaží 12 rovnoměrně po delším rameni nerovnoramenné páky 1 a plynule zatěžuje přes zatěžovací člen 3 vzorek 4. Tím se vzorek 4 postupně deformuje, elektrický snímač 6 snímá sílu zátěže a snímač 7 deformace snímá deformaci vzorku. Nerovnoramenné páka 1 se vychýlí o úhel Ol daný polohou regulačního kontaktu 15. Koncová narážka 14 zapne regulační kontakt 15; tlm se zapojí okruh kompenzačního zařízení 8,tj. reverzačniho elektromotorku, který pomoci objímkové matice 9 a šroubu 10 přestaví kompenzační stolek 5 směrem vzhůru, tím se zvedne delěi rameno nerovnoramenné páky 1 a rozpojí se regulační kontakt 15. Tento děj se opakuje periodicky tak dlouho, děkud nedojde k náhlé destrukci vzorku 4 a Jeho rozpadu. V tomto okamžiku odpor vzorku 4 prudce poklesne a delší rameno nerovnoramenné páky 1 s koncovou narážkou 14 rychle klesne směrem dolů. Po zapnuti regulačního kontaktu 15 se sice na okamžik zápoji kompenzační zařízeni 8,tj. elektromotor, který však již nestačí kompenzovat rychlý pohyb delšího ramene nerovnoramenné páky 1,

201 307 které vypne pří dalším pohybu regulační kontakt 15 a koncovou narážkou 14 9epne zestavovaci kontakt 16 a zastaví se na dorazu 17. Zaetavovaci kontakt 16 vypne poháněči motorek 13 posuvného závaží 12 a tim zastaví další zatěžováni, popřípadě také zastaví posuv registrač nlho papíru v záznamovém zařízeni a indikuje například opticky ukončení měřeni. Vhodnou volbou rychlosti otáčení kompenzačního zařízeni 8 vytvořeného jako elektromotorek a poháněcího motorku 13 Je možno obsáhnout měřeni celé řady materiálů, od velmi křehkých, až po materiály se značným podílem viskózni složky. Měřeni tvrdosti lze provádět stejným způsobem, jako měřeni pevnosti. Destrukce materiálu se projevi porušením povrchových vrstev vzorku a proniknutím zkušebního tělesa do vzorku.

Přistroj umožňuje ještě další druhy měření. Při měření relaxace napětí se uvede v činnost brzdicí elektromagnet 18, který zafixuje nerovnoramennou páku 1 ve vodorovné poloze, zatímco zatěžovacl posuvné závaží 12 se ustavi do zvolené polohy představující určitou zatěžovacl silu. Vypnutím brzdicího elekromagnatu 18 se vzorek 4 rychle stlačí na požadovanou deformaei nastavenou pomoci dorazu 17 a potom se při této deformaci sleduje klesání vnitřního napětí v závislosti na čase. Čteni hodnot se provádí pomoci polovodičového elektrického snímače 6 sily.

Při měřeni creepu (tečení materiálu) se vzorek 4 skokem zatiži předem stanovenou konstantní silou vypnutím brzdicího elektromagnetu 18 a sleduje se časová závislost deformace vzorku, čteni hodnot se provádí pomoci snímače 7 deformace.

Při meřěni penetrometrickém a vtlačovaným kuželovým nebo válcovým tělesem se zatíženi aplikuje skokem jako u creepu. čteni hodnot deformace se provádí pomoci snímače 7 deformace.

Příklady využití přístroje podle vynálezu v praxi:

U rajčat byla měřena pevnost v tlaku celého plodu a pevnost slupky. Na základě výsled ků byl vypracován sortiment rajčat vhodný pro mechanickou sklizeň.

U trvanlivého pečivá byla měřena pevnost v ohybu pro potřebu technologie výroby, zejména pokud jde o vyhledáni nejvhodnějšiho tvaru s ohledem na minimálni poškozeni při výrobě, balení, respektive přepravě do obchodní šitě.

Byla provedena měřeni pevnosti dužiny jahod pěstovaných pro konzervárenský průmysl a měřeni síly potřebné pro odtrženi stopky od plodu pro účely zpracovatelské a pro mechanické odstopkováni. Byla sledována pevnost v průběhu zráni a stanovena optimální sklizňová zralost.

Podobně tomu bylo u angreštu a zeleného hrášku pro sterilaci.

Přístroje podle vynálezu lze využit ve výzkumu a v technické praxi,zejména v oborech potravinářských a zemědělských.

Claims (2)

1. Předmět vynálezu

   1. Přistroj pro měření mechanických a Teologických vlastnosti látek, zejména texturálnich vlastnosti potravin a zemědělských plodin vybavený elektrickým snímačem sily a snímačem deformace vzorku, obsahujici nerovnoramennou páku, na jejimž delšim rameni je umístěn zatěžovacl člen a posuvné závaží posunované poháněcim motorkem, vyznačený tim, že proti zatěžovacimu členu (3) je uspořádán kompenzačni stolek (5) výškově přestavitelný pomoci kompenzačního zařízeni (8), s výhodou reverzačniho motorku, zapojeného na regulační kontakt (15) ovládaný koncovou narážkou (14) na konci delšiho ramene nerovnoramenné páky (1), přičemž rod regulačním kontaktem (15) je umístěn zastavovaci kontakt (16) zapojený na poháněči motorek (13) posuvného závaží (12) a ovládaný koncovou narážkou (14) na konci delšího ramene nerovnoramenné páky (1), proti němuž je upraven doraz (19).
2. 2. Přístroj podle bodu 1, vyznačený tim, že delší rameno nerovnoramenné páky (1) je opatřeno brzdicím elektromagnetem (18),