DE4407061C2 - Anlage und Verfahren zur Fettgehaltssteuerung bei Milchflüssigprodukten auf der Basis der Messung des effektiven Fettgehaltes - Google Patents
Anlage und Verfahren zur Fettgehaltssteuerung bei Milchflüssigprodukten auf der Basis der Messung des effektiven FettgehaltesInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Standardisierung von Milch unter
Steuerung des Fettgehaltes gemäß den Merkmalen
des Gattungsteils des Patentanspruchs 1
sowie ein Verfahren zur Standardisierung von Milch unter Steuerung ihres
Fettgehaltes.
Herkömmliche Anlagen und Verfahren zum Standardisieren von Milch
und Rahm, d. h. zur Regulierung ihres Fettgehaltes, arbeiten mit Sensoren
auf der Basis von Dichtemessungen mit Dichtemeßelementen. Bei der
artigen Anlagen und Verfahren werden die Dichtemeßelemente zur
Bestimmung der Fettgehalte der fettarmen und der der fettreichen
Produkte angewendet. Der Fettgehalt von standardisierter Milch ergibt
sich aus der Dichtedifferenz der fettarmen und der fettreichen Produkte.
Eine Standardisieranlage unter Verwendung von Dichtemeßelementen ist
aus dem Firmenprospekt "Automatische Standardisier-Anlage für Milch
und Rahm" der Firma Westfalia Separator, September 1986, bekannt. Die Bestimmung des
Fettgehaltes erfolgt dort nach der Referenzmethode, d. h. es müssen stets
die Dichten von Magermilch und Rahm und/oder der standardisierten
Milch ermittelt werden. Entsprechend der zu berechnenden Dichtedifferenz
wird dann der Rahm- bzw. Milchfettgehalt eingestellt. Dabei ist zu beachten,
daß die Dichte von Milchprodukten vom Fettgehalt, vom fettfreien Trockenmassegehalt
und von der Temperatur abhängig ist. Um den Einfluß der
Temperatur zu eliminieren, werden die Dichtemessungen bei der gleichen
Temperatur (automatische Temperaturkompensation) ausgeführt. Um Schwankungen
der fettfreien Trockenmasse in der Milch zu kompensieren, ist
weiterhin eine Referenzmessung erforderlich. Zum anderen ist es problematisch,
bei einer kontinuierlichen Messung mit dem fettfreien Trockenmassegehalt
arbeiten zu müssen, da dieser Schwankungen unterliegt.
In DE 41 39 380 A1 ist ein Verfahren zur Regulierung des Fettgehaltes in
Milch beschrieben, bei welchem die Milch in Magermilch und Rahm separiert,
danach der Magermilch ein Teil des Rahms wieder zugeführt und die
so gebildete standardisierte Milch zur Ableitung einer Steuergröße für die
Regulierung der Zufuhrmenge des Rahms herangezogen wird. Die in der
standardisierten Milch und der Magermilch gemessenen Fettwerte auf der
Basis der physikalischen Dichte werden als Differenz beider Werte zum
Steuern des zugeführten Rahms verwendet.
Die Zufuhrmenge des Rahms wird so gesteuert, daß sich zwischen der
Magermilch und der standardisierten Milch eine vorbestimmte Dichtedifferenz
einstellt, die dem gewünschten Fettgehalt in der standardisierten Milch
entspricht, und es wird bei jedem Meßintervall festgestellt, ob diese Dichtedifferenz
noch mit der zuvor gemessenen Dichte der Magermilch korrespondiert.
Änderungen des Eiweißgehaltes der standardisierten Milch bei verschiedenen
Fettgehalten werden über Korrekturfaktoren berücksichtigt.
In DE 30 24 243 A1 sind ein Verfahren zum berührungslosen Messen der
Stoffkonzentration, insbesondere des Feuchte- und Fettgehaltes unter Ausnutzung
des Prinzips der selektiven Infrarotstrahlungsabsorption, sowie eine
mit dem Verfahren arbeitende Vorrichtung beschrieben, wobei keine Durchstrahlung
des Meßgutes stattfindet.
Das Verfahren basiert auf dem Messen der reflektierten Infrarotstrahlung von
einer Meßgutoberfläche, welche zuvor mechanisch geglättet und verdichtet
werden muß. Über eine relativ komplizierte Optik mit anschließender elektronischer
Signalverarbeitung wird dabei die von der mechanisch geglätteten
und verdichteten Meßgutoberfläche diffus reflektierte Strahlung gemessen.
Das beschriebene Verfahren erfordert des weiteren eine zusätzliche Abschirmung
zur Vermeidung von Fremdlichteinflüssen.
Der Genauigkeit der Messung des Fettgehaltes kommt wegen der z. B. bei
der Trinkmilchabfüllung anfallenden großen Mengen im Hinblick auf mögliche
Einsparungen eine erstrangige Bedeutung zu.
Es ist deshalb die Aufgabe der Erfindung, eine Anlage und ein Verfahren
zum genauen Steuern des Fettgehaltes in Milchflüssigprodukten mit einem
Sensor zur genauen Ermittlung des effektiven Feststoffgehaltes bzw. des
effektiven Fettgehaltes von Milch zu schaffen, mit welchem Fremdlichteinflüsse,
Alterung und/oder Verschmutzung kompensiert werden können und
welcher leicht sowie mit geringem konstruktiven bzw. apparativen Aufwand
in einer Anlage zum Standardisieren von Milch einsetzbar ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Anlage zur Standardisierung von Milch unter
Steuerung des Fettgehaltes mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie mit
einem Verfahren zur Standardisierung von Milch unter Steuerung ihres Fettgehaltes
mit den Merkmalen gemäß Anspruch 5 gelöst.
Eine derartige Anlage mit einem solchen Sensor findet Anwendung beim
Standardisieren von Milch. Unter Standardisieren wird das Einstellen auf
einen vorgegebenen Fettgehalt der Milch bezeichnet.
Die erfindungsgemäße Anlage zum Standardisieren von Milch mit einer
genauen Steuerung des Fettgehaltes ist mit einem Sensor zum Erfassen
des effektiven Fettgehalts in der Milch sowie mit einer Steuereinheit
versehen. Der erste Sensor ist in einer Milchleitung angeordnet, durch die
die Milch nach dem Entrahmen und erneutem Zumischen von Rahm zur
Fettgehaltseinstellung strömt. Der erste Sensor, welcher eine Vierstrahl-IR-
Wechsellicht-Sonde ist, liefert ein dem Feststoffgehalt bzw. dem effektiven
Fettgehalt proportionales Ausgangssignal an die Steuereinheit, die diese
verarbeitet und zur Steuerung der Anlage bzw. des Verfahrens entsprechenden
Steuer- und Regeleinrichtungen zuführt. Die Steuereinheit verarbeitet das
von dem ersten Sensor an sie gelieferte, dem effektiven Fettgehalt proportionale
Signal und führt mindestens ein für die Steuerung bzw. automatische
Verfahrensregelung der Anlage verwertbares Signal den entsprechenden
Steuer- und Regeleinrichtungen zur genauen Einstellung des Fettgehaltes zu.
Der erste Sensor besitzt einen Sensorkörper mit je zwei Lichtemittoren und
Lichtempfängern, zwischen denen das Meßfluid strömt, wobei die Lichtemittoren
von der Steuereinheit abwechselnd ein- und ausschaltbar sind,
während die Lichtempfänger das durch das Meßfluid gesandte Licht auffangen
und ein dem Feststoffgehalt proportionales Ausgangssignal an die
Steuereinheit liefern.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Standardisieren von Milch mit
Steuerung des Fettgehaltes wird zunächst der effektive Fettgehalt in standardisierter
Milch gemessen. Mit diesem Meßwert wird ein dem Fettgehalt
proportionales Ausgangssignal erzeugt. Dieses Ausgangssignal wird dann in
der Steuereinheit verarbeitet, und daraus wird anschließend ein Signal zum
genauen Steuern des Fettgehaltes in standardisierter Milch über mindestens
ein steuerbares Ventil für Rahm erzeugt.
Ein wesentlicher Vorteil der Anlage und des Verfahrens gemäß der Erfindung
mit dem den effektiven Fettgehalt direkt bestimmenden Sensor ist die
sehr genaue Messung und die auf der Basis dieser Messung
vorgenommene genaue Zumischung von Rahm zur Magermilch zur
Steuerung des Fettgehaltes in standardisierter Milch. Wird zum Beispiel
bei einer täglichen Trinkmilchabfüllung von 300.000 l der Fettgehalt um
0,02% dichter an einen standardisierten Fettgehalt des Endproduktes
geführt (z. B. 1,5% bei fettarmer Milch), so werden beträchtliche Ein
sparungen in Höhe von jährlich 95.000,- DM erzielbar.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird anhand
der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
in Verbindung mit der Zeichnung erläutert.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer bekannten Vierstrahl-IR-
Wechsellicht-Sonde zur Fettgehaltsmessung in standardisierter
Milch.
Fig. 2 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer mit einem Fettgehaltssensor
ausgerüsteten Milchstandardisieranlage.
Der in Fig. 1 gezeigte, auf dem Vierstrahl-IR-Wechsellicht-Meßprinzip
basierende Sensor kann zur Bestimmung des Feststoffgehaltes in Fluiden,
insbesondere des effektiven Fettgehaltes in Milchflüssigprodukten einge
setzt werden. Ein derartiger bekannter optoelektronischer Sensor ist so
aufgebaut, daß zwei Lichtemittoren 17, 18 zwei Lichtempfänger 19,
20 gegenüberliegen. Zwischen den Lichtemittoren 17, 18 und den
Lichtempfängern 19, 20 ist die Milchleitung 21 zum Standardisieren hindurchgeführt.
Die zwei Lichtemittoren 17, 18 und die Lichtempfänger 19, 20 sind
in einem Sensorkörper 16 fest eingegossen. Jede der beiden
Lichtemittoren 17, 18 emittiert Licht, das jeweils von jedem Lichtempfänger 19, 20
empfangen wird. Da die Intensität des die zu vermessende Flüssigkeit
durchdringenden Lichtes von der Höhe des Feststoffgehaltes, d. h. des
Fettgehaltes bei Milch, beeinflußt wird, ist bei entsprechender Kalibrie
rung das von den Lichtempfängern 19, 20 empfangene Lichtsignal proportional
dem Feststoffgehalt und kann als Ausgangssignal an eine Steuereinheit 10
geliefert werden, wobei die Lichtemittoren 17, 18 von dieser Steuer
einheit 10 abwechselnd ein- und ausgeschaltet werden, während die
Lichtempfänger 19, 20 das durch die Milch gesandte Licht auffangen.
Durch Bildung des Verhältnisses der von den Lichtempfängern 19, 20 ermittel
ten Meßwerte mittels entsprechender elektronischer Einrichtungen kann
ein derartiger Sensor Verschmutzung und Alterung der Komponenten
automatisch kompensieren. Die Signale der Lichtempfänger 19, 20 werden von
der Steuereinheit 10 verarbeitet, linearisiert und in ein dem Fettgehalt
proportionales Ausgangssignal gewandelt. Die Einrichtung zur automati
schen Kompensation von Verschmutzung und Alterung kann sowohl in
die Meßsonde selbst als auch in die Steuereinheit 10 integriert sein.
Vorzugsweise arbeiten die Lichtemittoren 17, 18 unter Verwendung von
Licht im nahen Infrarotbereich, weil das Meßsignale liefert, die von
Farbänderungen und gelösten Stoffen praktisch nicht beeinflußt werden.
Nimmt man eine Messung der Intensität des auf die Lichtempfänger 19, 20
einfallenden Lichtes bei abgeschalteten Lichtemittoren 17, 18, so er
laubt dieser Meßwert die Subtraktion des von der Umgebung einfallen
den Lichtes vom Meßwert, und es kann ein effektiver Fettgehalt be
stimmt werden.
Die Hauptkomponenten des mit Fremdlicht- und Verschmutzungskom
pensation arbeitenden Sensors, d. h. die Lichtemittoren 17, 18 und die
Lichtempfänger 19, 20, sind vorzugsweise in einem integralen glasfaserver
stärkten Sensorkörper 16 aus Epoxidgußharz fest untergebracht.
Für die Anlage gemäß Fig. 2 wird vorzugsweise ein Sensor mit einem
Meßbereich von 0 bis 4,5% Fett für Mager- bis Vollmilch und im
Bereich von 5 bis 40% Fett für Rahm eingesetzt.
Die Einstellung und Kalibrierung des Sensors in der Anlage nach Fig. 2
werden durch Anwahl voreingestellter oder durch den Anwender pro
grammierbare Daten über ein Menü durchgeführt, das Bestandteil der
Software der Steuereinrichtung ist. Nach Eingabe von entsprechenden
Labordaten wird in Verbindung mit der Steuereinrichtung 10 intern ein
Linearisationsalgorithmus ausgeführt, der die Basis einer genauen Mes
sung gewährleistet. Es brauchen keine weiteren Berechnungen oder
Regressionen im bestehenden Regelsystem des Verfahrens durchgeführt
zu werden, so daß zusätzliche Einrichtungen entfallen können.
In der Anlage gemäß Fig. 2 kann der Sensor sowohl fest als auch
demontierbar an gewünschten Orten eines Leitungssystems eingebaut
werden. Der Fettgehaltssensor kann vorzugsweise mit weiteren optischen
Meldern versehen werden, mit denen Alarmzustände wie z. B. Konzen
trations-Hoch/Tiefalarm, Überschreiten der Bereichsgrenze, Sondenver
schmutzung bzw. Notwendigkeit einer Sondenreinigung usw. ermittelt und
im Rahmen der Anlage signalisiert werden. Diese Echtzeit-Prozeßmessung
kann durch Anschluß des Ausgabesignals und der betreffenden Relaiskon
takte für Alarmzustande in die automatische Verfahrensregelung integriert
werden.
Sämtliche Systemeinstellungs- und Kalibrierdaten sind null-spannungssicher
gespeichert, so daß eine Neueinstellung bzw. Kalibrierung nach einem
Spannungsausfall entfallen kann. Der in der Anlage integrierte Fettge
haltssensor ist in Verbindung mit der Steuereinrichtung 10 so program
miert, daß er sich nach einem Versorgungsausfall von selbst wieder
einschaltet und eine interne Selbstüberprüfung durchführt. Dank der
Verwendung eines EPROM-Speichermoduls (nicht gezeigt) können Puffer
batterien in den meisten Fällen entfallen, was zur Wartungsarmut des
Meß- und Steuerteils der Anlage beiträgt.
In der Steuereinrichtung 10 der Anlage gemäß Fig. 2 erfolgt die Ver
arbeitung der Signale des Fettgehaltssensors so, daß die Konzentrations
einheiten (Fettgehalt bzw. Feststoffgehalt) in Prozent, g/l, mg/l oder ppm
angebbar sind. Die Genauigkeit der effektiven Fettgehaltsmessung des
Sensors liegt bei ± 10-5 g/cm³ und ist damit eine Zehnerpotenz besser
als die Dichtesensoren des Standes der Technik. Die Reproduzierbarkeit
der Meßergebnisse liegt bei ± 0,5%.
Die in der Anlage eingesetzte(n) Sonde(n) ist (sind) so aufgebaut, daß
sie eine erhöhte Temperaturbeständigkeit und Korrosionsbeständigkeit
aufweist (aufweisen).
Eine Anlage mit einem derartigen mikroprozessorgesteuerten, zur kon
tinuierlichen Messung des Feststoffgehaltes in Flüssigkeiten eingesetzten
widerstandsfähigen und genauen Sensor weist den Vorteil auf, daß für
den den Meßabschnitt der Anlage umfassenden Bereich keine bewegli
chen Teile vorhanden sind, so daß nur eine minimale Wartung erforder
lich ist. Durch Wahl unterschiedlicher Sondentypen kann mit der Anlage
ein sehr großer Bereich von Feststoffkonzentrationen abgedeckt werden,
ist eine Unempfindlichkeit gegenüber einem Einsatz in einer rauhen
Umgebung gegeben und kann eine sehr hohe Genauigkeit der Messung
des effektiven Fettgehalts gewährleistet werden.
Mit einer Anlage, die mit einem derartigen Sensor ausgerüstet ist, kann
somit eine Messung, Überwachung und Regelung des Gehaltes an Fest
stoffen vorgenommen und in fast allen Verfahren eingesetzt werden, die
die Überwachung der Mischung, des Eindickens, des Klärens oder Ab
setzens suspendierter Feststoffe erfordern.
Der prinzipielle Aufbau einer an sich bekannten Milchstandardisieranlage
ist in Fig. 2 unter Einbeziehung eines Sensors zur Bestimmung des
effektiven Fettgehalts gezeigt. Bei einer Milchstandardisieranlage wird die
Rohmilch durch einen Wärmetauscher 11 und von dort zu einem Separa
tor 15 gepumpt. Im Separator 15 erfolgt eine Trennung von Magermilch
12 und Rahm 13. Der Rahm 13 wird teilweise von dem System zur
Rahmerhitzung oder zu einem Pufferbehälter (nicht gezeigt) abgeführt
und teilweise jeweils über entsprechende Ventile 7 zurückgeführt und der
vom Separator 15 abgeführten Magermilch 12 in gewünschten Prozentsät
zen zugemischt. Für eine effektive Mischung des Rahms 13 zu der
Magermilch 12 ist ein Mischrohr 3 zur Vermeidung von Meßwertschwan
kungen vorgesehen. Hinter dem Mischrohr 3 ist ein mit einer Steuer
einheit 10 verbundener erster Sensor für die effektive Fettgehaltsbestimmung in
der Anlage angeordnet. Dieser Teil der Anlage ist der eigentliche Teil
für die standardisierte Milch 14, die über weitere Wärmetauscher (Pa
steur) 11 vom System schließlich abgeführt wird.
Der eigentliche Standardisiervorgang besteht darin, zunächst den effekti
ven Fettgehalt möglichst genau zu bestimmen und ihn dann auf einen
gewünschten Wert, dem Wert der standardisierten Milch genau einzustel
len, ohne diesen Wert stark zu übersteigen und keinesfalls zu unter
schreiten. Dazu ist ein Sensor zum Erfassen des effektiven Fettgehalts in
Milch in der Anlage angeordnet, von dem der Meßwert der standar
disierten Milch an eine Steuereinheit 10, in die eine Verarbeitungseinheit
integriert sein kann, übertragen wird. Das vom Sensor gelieferte Signal
ist ein dem Fettgehalt proportionales Ausgangssignal und wird in der
Steuereinheit 10 verarbeitet, um für die Steuerung bzw. automatische
Verfahrensregelung der Anlage ein entsprechendes Signal für Steuer- und
Regeleinrichtungen bereitzustellen, auf deren Basis der Fettgehalt einstell
bar ist. Eine derartige Steuereinheit 10 ist z. B. das Hygieneventil. Ent
sprechend der Ventilstellung wird gewährleistet, daß die richtige Menge
Rahm 13 der Magermilch 12 beigefügt wird, bzw. die richtige Menge
Rahm 13 in den Pufferbehälter abfließt. Des weiteren ist stromaufwärts
von dem Mischrohr 3 und stromabwärts von dem ersten Sensor zum Erfassen
des effektiven Fettgehaltes je ein Konstantdruckventil 1, 9 angeordnet
zum Kompensieren eventuell auftretender Druckschwankungen und damit
zum Ausschließen von Fehlmessungen. Ein derartiger zweiter Sensor zum Erfas
sen des effektiven Fettgehaltes kann vorzugsweise auch in der Rahmleitung
für die Messung des Fettgehaltes des Rahmes 13 angeordnet sein.
Natürlich kann ein derartiger zweiter Sensor auch in der Rohmilchleitung für
eine Messung des Fettgehaltes der Rohmilch angeordnet werden.
Ein wesentlicher Vorteil der Anlage unter Einbeziehung eines Sensors
zur Erfassung des effektiven Fettgehaltes besteht darin, daß unter ande
rem wegen der direkten und kontinuierlichen Messung, die ein derartiger
Sensor ermöglicht, die Einfahrzeit der Anlage nach jeder neuen Charge
auf ca. 5 min gesenkt wird, gegenüber 20 min bei Anlagen des Standes
der Technik.
Da der Sensor in einer geradlinigen Rohrleitung direkt angeordnet
werden kann (und nicht wie der in der Einleitung dieser Patentanmel
dung zitierte Dichtesensor gemäß Anlagen des Standes der Technik, bei
dem die Messung im Nebenstrom in einer U-förmig gekrümmten Rohr
leitung erfolgt), ist für Anlagen gemäß der Erfindung auch ein deutlich
geringerer Reinigungsaufwand erforderlich.
Das Verfahren zur Standardisierung von Milch mit Steuerung des Fett
gehaltes basiert darauf, daß mittels eines optoelektronischen Sensors die
Fettgehaltsmessung in standardisierter Milch ausgeführt wird, wobei das
Verfahren die Schritte a) Messen des effektiven Fettgehaltes in standardi
sierter Milch; b) Erzeugen eines dem Fettgehalt proportionalen Ausgangs
signals; c) Verarbeiten des dem Fettgehalt proportionalen Ausgangssignals
in einer Steuereinheit und Bereitstellen eines entsprechenden Signals zum
d) Steuern des Fettgehaltes in standardisierter Milch über mindestens ein
steuerbares Ventil 7 für Rahm 13 und/oder mindestens ein steuerbares
Ventil (Hygieneventil) für Magermilch 12 einschließt, der Rahm 13
zugemischt wird, um einen gewünschten Fettgehalt einzustellen.
Des weiteren kann zur Elimination des Einflusses von Umgebungslicht
der effektive Fettgehalt bei ausgeschalteten Lichtemittoren 17, 18
vorgenommen werden, damit der Umgebungslichteinfluß vom Meßwert
abgezogen werden kann und ein effektiver Fettgehalt bestimmt werden
kann. Darüber hinaus kann das kontinuierlich erfolgende Meßverfahren für
die Erfassung des effektiven Fettgehaltes in vorzugsweise standardisierter
Milch das Anzeigen von Alarmzuständen sowie deren Integrieren in die
automatische Verfahrensregelung beinhalten. Automatisch angezeigte
Alarmzustände sind z. B. Konzentrations-Hoch/Tiefalarm, Überschreiten
der Bereichsgrenze, Überschreiten eines zulässigen Wertes der Sondenver
schmutzung usw.
Das erläuterte Verfahren erlaubt in Verbindung mit der Anlage zur
Standardisierung von Milch unter Verwendung eines Sensors zur Erfas
sung des effektiven Fettgehaltes in standardisierter Milch eine sehr hohe
Standardisiergenauigkeit von ± 0,02% Fett in der standardisierten Milch
bereits nach einem Einfahrvorgang von 5 min.
Claims (9)
1. Anlage zum Standardisieren von Milch unter Steuerung des Fettgehaltes,
wobei ein erster Sensor zum Erfassen des Fettgehaltes der Milch in
einer Milchleitung (21), durch welche die Milch nach dem Entrahmen
strömt,
sowie eine Steuereinheit (10) vorgesehen sind, die von dem Sensor ein dem Fettgehalt proportionales Ausgangssignal zur Verarbeitung in mindestens ein für die Steuerung bzw. automatische Verfahrensregelung der Anlage verwertbares Signal erhält, auf dessen Basis der Fettgehalt genau einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor eine Vierstrahl-IR-Wechsellicht-Sonde ist, mit welchem der effektive Fettgehalt der Milch bestimmbar ist, wobei in einem Sensorkörper (16) mindestens je zwei Lichtemittoren (17, 18) und Lichtempfänger (19, 20) angeordnet sind, zwischen denen ein Fluid strömt, und die Lichtemittoren (17, 18) von der Steuereinheit (10) abwechselnd ein- und ausschaltbar sind, während die Lichtempfänger (19, 20) das durch das Fluid gesandte Licht auffangen und ein dem Feststoffgehalt proportionales Ausgangssignal an die Steuereinheit (10) liefern.
sowie eine Steuereinheit (10) vorgesehen sind, die von dem Sensor ein dem Fettgehalt proportionales Ausgangssignal zur Verarbeitung in mindestens ein für die Steuerung bzw. automatische Verfahrensregelung der Anlage verwertbares Signal erhält, auf dessen Basis der Fettgehalt genau einstellbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Sensor eine Vierstrahl-IR-Wechsellicht-Sonde ist, mit welchem der effektive Fettgehalt der Milch bestimmbar ist, wobei in einem Sensorkörper (16) mindestens je zwei Lichtemittoren (17, 18) und Lichtempfänger (19, 20) angeordnet sind, zwischen denen ein Fluid strömt, und die Lichtemittoren (17, 18) von der Steuereinheit (10) abwechselnd ein- und ausschaltbar sind, während die Lichtempfänger (19, 20) das durch das Fluid gesandte Licht auffangen und ein dem Feststoffgehalt proportionales Ausgangssignal an die Steuereinheit (10) liefern.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Sensor
für die Messung des Fettgehaltes in standardisierter Milch in der
Milchleitung (21) stromab eines Mischrohres (3) zum Zumischen von
Rahm (13) zu der entrahmten Magermilch vorgesehen ist.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich ein
zweiter Sensor für die Messung des Fettgehaltes des Rahms (13) in der
Rahmleitung angeordnet ist.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und zweite Sensor bezüglich der Breite des Meßbereiches für den
Fettgehalt anpaßbar sind und daß der erste Sensor für standardisierte Milch
auf einen Fettgehaltsbereich von 0 bis 4,5% und der zweite Sensor für Rahm auf
einen Fettgehaltsbereich von 5 bis 40% ausgelegt ist.
5. Verfahren zum Standardisieren von Milch unter Steuerung ihres Fettgehaltes
mit den Schritten:
- a) Messen des effektiven Fettgehaltes von standardisierter Milch mittels Kompensationsmessung mit einer Vierstrahl-IR-Wechsellicht- Sonde,
- b) Erzeugen eines dem Fettgehalt proportionalen Ausgangssignals, und
- c) Verarbeiten dieses Ausgangssignals in einer Steuereinheit und Erzeugen eines weiteren Signals daraus zum Steuern des Fettgehaltes der standardisierten Milch über mindestens ein steuerbares Ventil für Rahm.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Messen
des effektiven Fettgehaltes in standardisierter Milch mit dem
ersten Sensor in einem Meßbereich von 0 bis
4,5% erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich
der effektive Fettgehalt bei ausgeschalteten Lichtemittoren des ersten Sensors
zur Subtraktion des Umgebungslichteinflusses vom Meßwert
gemessen wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Messen des effektiven Fettgehaltes kontinuierlich erfolgt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß Alarmzustände wie Konzentrations-Hoch/Tiefalarm, bei
Überschreiten der Bereichsgrenze, bei Sondenverschmutzung angezeigt
und in die automatische Verfahrensregelung integriert werden.
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Publication number | Publication date |
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DE4407061A1 (de) | 1995-09-07 |
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