- •Глава 1 . Кондуктометры
- •1.1. Контактные кондуктометры
- •1.2. Бесконтактные кондуктометры
- •Глава 2. Потенциометрические анализаторы
- •Глава 3. Влагомеры продуктов
- •3.1. Кондуктометрические влагомеры
- •3.2. Емкостные влагомеры
- •3.3. Влагомеры сверхвысокочастотные (свч)
- •3.4. Влагомеры инфракрасные (ик)
- •3.5. Влагомеры ядерно-магнитного резонанса (ямр)
- •Глава 4. Влагомеры для газов
- •4.1. Психрометрические влагомеры
- •4.2. Электрические гигрометры точки росы, или
- •4.3. Сорбционные влагомеры
- •4.4. Кулонометрические влагомеры
- •Глава 5. Плотномеры
- •5.1. Поплавковые плотномеры
- •5.2. Весовые плотномеры
- •5.3. Гидростатические плотномеры
- •5.4. Ультразвуковые плотномеры
- •5.5. Виброчастотные плотномеры
- •5.6. Радиоизотопные плотномеры
- •Глава 6. Газоанализаторы
- •6.1. Термокондуктометрические газоанализаторы
- •6.2. Термохимические газоанализаторы
- •6.3. Магнитные газоанализаторы
- •6.4. Кулонометрические газоанализаторы
- •6.5. Оптические газоанализаторы
- •6.6. Ультразвуковые газоанализаторы
- •Глава 7. Оптические анализаторы веществ
- •7.1. Колориметры.
- •7.2. Нефелометрические и турбидиметрические анализаторы
- •7.3. Рефрактометры
- •7.4. Поляриметры
- •7.5. Люминесцентные анализаторы
- •7.6. Инфракрасные анализаторы
- •Глава 8. Вискозиметры
- •8.1. Капиллярные вискозиметры
- •8.2. Шариковые вискозиметры
- •8.3. Ротационные вискозиметры
- •8.4. Вибрационные вискозиметры
- •8.5. Пенетрометры
- •Глава 9. Контроль отдельных специфических свойств пищевых продуктов
- •Глава 10. Хроматографические методы анализа состава газов и жидкостей
- •Глава 11. Измерительные информационные системы
- •11.1. Измерительные системы
- •11.2. Системы автоматического контроля
- •11.3. Процессорные измерительные средства
- •11.4. Информационно-вычислительные комплексы (ивк)
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Глава 1. Кондуктометры……………………………………………4
- •Глава 2. Потенциометрические анализаторы……………12
- •Глава 6. Газоанализаторы …………………………………………46
- •Глава 7 . Оптические анализаторы веществ………………55
- •Глава 8. Вискозиметры……………………………………………….72
- •Глава 9. Контроль отдельных специфических
- •Глава 10. Хроматографичекие методы анализа
- •Глава 11. Измерительные информационные
4.4. Кулонометрические влагомеры
В основу метода положено измерение силы тока, необходимой для непрерывного и полного электролиза влаги, поглощаемой влагочувствительным элементом преобразователя. Этот метод является разновидностью электролитического метода измерения. Аналогично осуществляется бифилярная намотка внутри канала, по которому поступает анализируемый газ с постоянным расходом. Между обмотками нанесена пленка гидратированной пятиокиси фосфора. Расход воздуха устанавливается таким образом, чтобы влага полностью извлекалась из газа.
В датчике протекают два процесса: поглощение влаги пленкой с образованием фосфорной кислоты и электролиз кислоты с регенерацией фосфорного ангидрида:
P2 O 5+ H 2O→ 2 HPO3 ;
4 HPO3→2H2+ O2 +2 P2O5 .
В установившемся режиме количество поглощенной и количество разложенной влаги эквивалентны. Следовательно, сила тока в сети пропорциональна концентрации влаги в анализируемом газе. Сила тока (по закону Фарадея):
I= k m/et ,
где k - коэффициент, Кл / моль;
m - количество воды, подвергнутой электролизу, моль;
e - химический эквивалент воды ;
t - длительность электролиза, с.
Влажность воздуха
W =I/Q ▪Э ,
где I - ток электролиза, А ;
Q- расход газа, см/с;
Э - электрохимический эквивалент, А∙с /г (для воды Э=1,07∙104).
Недостатком метода является то обстоятельство, что даже небольшие примеси аммиака или аминов приводят к быстрому выходу из строя чувствительных элементов прибора.
Наличие спиртов также приводит к появлению погрешности. При этом происходит гидролизация на пятиокиси фосфора с образованием воды. Погрешность измерений этим методом составляет ±5 % .
Глава 5. Плотномеры
Одним из важных показателей пищевых продуктов, характеризующих их качество и однородность, является плотность. Автоматические приборы для контроля этого параметра широко используются при производстве сгущённых продуктов для управления вакуум-выпарными аппаратами, для автоматизации нормализации молока в потоке и других технологических процессов. По принципу действия плотномеры подразделяются на поплавковые, весовые, гидростатические, ультразвуковые, виброчастотные и радиоизотопные.
Плотность вещества определяется по формуле
ρ =m/V, кг/м3 ,
где m - масса вещества, кг;
V - объём вещества, м3.
Зависимость плотности от температуры характеризуется выражением
rt=rt1 [1- b(t – t1)],
где rt - плотность жидкости при рабочей температуре t;
r t1 - плотность жидкости при некоторой температуре t1;
b - коэффициент объемного теплового расширения.
5.1. Поплавковые плотномеры
Этот тип плотномеров основан на законе Архимеда. Поплавковые плотномеры имеют две модификации: с плавающим поплавком и c полностью погруженным. В первом случае мерой плотности служит глубина его погружения, во втором – величина выталкивающей силы.
В молочной промышленности применяют приборы первой модификации, называемые лактоденсиметрами: типа А с термометром (диапазон измерения 1015–1040 кг/м3, цена деления 1 кг/м3) и типа Б без термометра (диапазон измерения 1020–1040 кг/м3, цена деления 0,5 кг/м3).
В других областях пищевой промышленности применяют ареометрические плотномеры. В корпус емкости помещается поплавок в качестве чувствительного элемента. К поплавку с помощью штока крепится плунжер дифференциального трансформатора, а к верхней части плунжера - калиброванная измерительная пружина. При изменении плотности поплавок перемещается и линейное перемещение плунжера через дифференциально-трансформаторную систему передается вторичному прибору, градуированному в единицах плотности. Диапазон измерения таких приборов 1000-1400 кг/м3 с погрешностью ± 2 % .