Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ПИВО ВОЛЬФГАНГ КУНЦЕ.doc
Скачиваний:
371
Добавлен:
12.07.2019
Размер:
33.77 Mб
Скачать

7.5.2. Расходомеры

Для многих технологических процессов име­ет значение расход продукта в единицу време­ни. В качестве расходомеров применяются

  • счетчики с подвижными рабочими эле­ ментами;

  • индукционные расходомеры (ИР);

  • массовые расходомеры, использующие эффект Кориолиса (МР);

  • импульсные ультразвуковые приборы.

У счетчиков с подвижными рабочими

элементами (двухроторные, с овальными ше­стернями или с лопастным колесом) поток жидкости приводит в движение колесо или ро­тор специальной формы. По скорости, с ко­торой вращается ротор или колесо, можно определить объемный расход или скорость протекающей жидкости. Такие счетчики в на­стоящее время на пивоваренных предприяти­ях почти не применяются, за исключением случаев их использования для контроля за расходом воды.

В индукционных расходомерах (ИР) для измерения расхода используется удельная электрическая проводимость пива. По закону индуктивности Фарадея в электрическом проводнике, движущемся в магнитном поле, индуцируется напряжение, пропорциональное

741 ©

скорости проводника (в нашем случае — пива). В расходомере — трубке без встроенных внут­ренних элементов (рис. 7.11) пиво протекает между расположенными под прямым углом электродами (N+S).

Рис. 7.1.1. Принцип измерения в индукционном расходомере (ИР):

UE — измеряемое напряжение; D —диаметр (рассто­яние между электродами); V— скорость потока, В —магнитное поле

После соответствующей калибровки мож­но считывать объемный расход жидкости не­посредственно со шкалы прибора. Такое изме­рение отличается высокой точностью и не за­висит от давления, температуры, вязкости и консистенции продукта (изменения темпера­туры можно компенсировать электронным пу­тем). Такие расходомеры совершенно не изна­шиваются и делают возможным самый точ­ный контроль, однако результат измерения искажается пузырьками газа, которые долж­ны быть отделены до измерения.

ИР допускают градуировку (при измерении объемного расхода холодного сусла).

Массовые расходомеры, использующие эффект Кориолиса

Принцип работы такого расходомера основан на использовании силы Кориолиса, которая действует на каждое тело, движущееся в любой вращающейся системе. При этом учитывают­ся вращательное и прямолинейное движение. При использовании этого эффекта для изме­рения протекающей массы напиток направ­ляется через систему, состоящую из двух па­раллельных труб или трубных петель, либо из трубной спирали. В трубах возбуждаются ко­лебания. При этом возникает разность волно-

© 742

вых фаз в начале и в конце измерительной трубы, причем изменение резонансной час­тоты измеряется. Это изменение пропорци­онально массовому расходу. Аналогичный принцип может применяться также для изме­рения плотности.

Данный способ отличается высокой точ­ностью и может использоваться в установках, аттестованных палатой мер и весов.

7.5.3. Измерительные преобразователи уровня

Особое значение имеет измерение объема, свя­занное с тем или иным уровнем. Во многих случаях исходят из того, что во избежание потерь максимально допустимый уровень за­полнения нельзя превышать. При этом для сыпучих материалов используют три раз­личных системы измерительных преобразова­телей (датчиков):

  • емкостные датчики, которые относитель­ но недороги, но имеют низкую разрешаю­ щую способность;

  • вилочные вибрационные датчики; принцип работы этих датчиков основан на том, что колебания затухают, как только датчик покрывается зерном, что может быть лег­ ко определено встроенной электроникой;

сигнализатор уровня с вращающимся щу­пом; вращаемые электродвигателем лопа­сти щупа останавливаются, как только засыпаемый в резервуар материал дости­гает определенного уровня.

Для жидкостей применяют большое чис­ло различных датчиков.

На рис. 7.12 приведено манометрическое измерение уровня наполнения, основанное на разности давлений столба жидкости и газо­вой среды в закрытой емкости в зависимос­ти от уровня (Endress + Hauser).

Из разности между общим давлением, из­меренным датчиком 1 и давлением СО2, изме­ренным в верхней части танка датчиком 3, получается давление, зависящее от уровня наполнения, в котором учтено давление газо­вой среды. Это давление, однако, зависит так­же от плотности жидкости.

Определять объем заполнения танка в го­ризонтальных или вертикальных танках воз­можно также с помощью ультразвука (по принципу эхолота). Для этого одним датчи­ком измеряют диаметр танка, другим — рас­стояние до уровня поверхности пива (рис. 7.13).

В вычислительном блоке по этим данным производится определение объема жидкости в танке. Датчики располагают только с внеш­ней стороны танка, так что отпадает необхо­димость во встраивании внутренних элемен­тов. У горизонтальных танков результаты

А— бродильный танк Б— датчик 3, 2, 1

В — вычислительный блок

Рис. 7.12. Измерение уровня манометрическим методом

Рис. 7.13. Измерение уровня содержимого танка ультразвуковым методом (по принципу эхолота)

измерении начинают поступать только пос­ле того, как танк заполнен больше, чем напо­ловину. Точность данных измерений нахо­дится в пределах 1%.

Уровень содержимого танка можно также определить достаточно просто и точно путем измерения объема наполнения и выпуска с помощью индукционного расходомера.

Сигнализаторы опорожнения (кондукто-метрические или вибрационные) дают сигнал загружена или опорожнена емкость.