УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЗЕРНОВЫХ КУЛЬТУР ПО АЛЬФА-АМИЛАЗНОЙ АКТИВНОСТИ

Полезная модель относится к устройствам для контроля качества зерновых культур по альфа-амилазной активности и может быть использована на хлебоприемных, хлебопекарных, сельскохозяйственных предприятиях, предприятиях по переработке зерна, а также в других перерабатывающих отраслях.
Известно устройство для контроля качества зерновых культур по альфа-амилазной активности (ТУ 4215-006-172147768-98, Прибор для определения числа падения, ПЧП-3).
Устройство содержит водяную баню в кожухе и с крышкой, блок управления и смонтированные в корпусе блок механического привода и плата с электронными элементами. На кожухе водяной бани установлен индикатор уровня для визуального контроля воды в бане. Крышка водяной бани содержит гнезда для установки кассеты с пробирками и пароотводную полость со встроенной петлей водяного охлаждения. В пробирках размещены шток-мешалки. Над крышкой водяной бани установлен прижимной элемент, снабженный выступами, внутри которых вмонтированы датчики для определения нижнего положения шток-мешалок, и выполненный с возможностью выдвижения по командам блока управления. Также над крышкой установлено коромысло, содержащее не менее двух захватов для шток-мешалок, и выполненное с возможностью осуществления колебательных движений вверх-вниз по командам блока управления. Электроприводы коромысла, прижимного элемента и захватов установлены на задней стороне вертикальной панели корпуса. В задней части корпуса блока механического привода располагаются сетевой шнур, предохранители и разъем для соединения с блоком управления.
Недостатком данного известного решения является то, что в нем используется проточное охлаждение. Это создает большое неудобство при работе устройства, так как нужен постоянный источник воды.
Известно устройство по ПМ RU107887 U1, взятое за прототип. В устройстве для контроля качества зерновых культур по альфа-амилазной активности, содержащем водяную баню в кожухе и с крышкой, блок управления и смонтированные в корпусе блок механического привода и плата с электронными элементами, при этом на кожухе водяной бани установлен индикатор уровня для визуального контроля воды в бане, крышка водяной бани содержит гнезда для установки кассеты с пробирками и размещенными в них шток-мешалками и пароотводную полость с петлей водяного охлаждения, а над крышкой водяной бани установлены прижимной элемент, снабженный выступами, внутри которых вмонтированы датчики для определения нижнего положения шток-мешалок и выполненный с возможностью выдвижения по командам блока управления, и коромысло, содержащее не менее двух захватов для шток-мешалок, выполненное с возможностью осуществления колебательных движений вверх-вниз по командам блока управления, при этом электроприводы коромысла, прижимного элемента и захватов установлены в корпусе блока механического привода на задней стороне его вертикальной панели, согласно полезной модели, устройство дополнительно снабжено блоком автономного охлаждения, установленным в задней части корпуса блока механического привода и состоящим из радиатора с вентиляторами и насоса-помпы непогружного типа, соединенным с крышкой водяной бани через петлю водяного охлаждения, встроенной в пароотводной полости, и обеспечивающим циркуляцию охлажденной воды в замкнутом контуре, причем блок управления, блок механического привода и блок автономного охлаждения установлены в едином корпусе.
Недостатком данного технического решения является то, что в нем используется жидкостное охлаждение, требующее постоянного контроля за уровнем жидкости системы охлаждения, дополнительные элементы энергопотребления (вентилляторы и насос), снижающие надежность устройства. Также недостатком является отсутствие теплоизоляции водяной бани, что приводит к повышенному расходу электроэнергии.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по выполнению устройства водонезависимым, энерго- и ресурсосберегающим.
Достигаемый при этом технический результат заключается в том, что в устройстве для контроля качества зерновых культур по альфа-амилазной активности, содержащем теплоизолированную водяную баню в декоративном кожухе и с теплоизолированной крышкой, блок управления и смонтированные в корпусе блок механического привода и плата с электронными элементами, при этом на кожухе водяной бани установлен индикатор уровня для визуального контроля воды в бане, крышка водяной бани содержит гнезда для установки кассеты с пробирками и размещенными в них шток-мешалками и пароотводную полость с петлей водяного охлаждения, а над крышкой водяной бани установлены прижимной элемент, снабженный выступами, внутри которых вмонтированы датчики для определения нижнего положения шток-мешалок и выполненный с возможностью выдвижения по командам блока управления, и коромысло, содержащее не менее двух захватов для шток-мешалок, выполненное с возможностью осуществления колебательных движений вверх-вниз по командам блока управления, при этом электроприводы коромысла, прижимного элемента и захватов установлены в корпусе блока механического привода на задней стороне его вертикальной панели, согласно полезной модели, устройство дополнительно снабжено блоком автономного воздушного охлаждения разомкнутого типа, установленным в задней части корпуса блока механического привода и состоящим из воздушного вентилятора радиального типа, соединенным воздуховодами с крышкой водяной бани и обеспечивающим движение охлаждающего воздуха в каналах теплоизолированной крышки, причем блок управления, блок механического привода и блок автономного охлаждения установлены в едином корпусе. Кроме того, в предлагаемом устройстве для нагрева водяной бани используются ТЭНы работающие в двух мощностных режимах: быстрый разогрев водяной бани (мощность до ~ 1,5 кВт) и рабочий (мощность до ~ 0,5 кВт) - водяная баня кипит с исследуемыми пробирками или без оных. Данный подход позволяет значительно снизить энергопотребление прибора в рабочем режиме, поскольку рабочий режим может составлять несколько часов в день.
Настоящая полезная модель поясняется конкретным примером исполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения требуемого технического результата.
На фиг. 1 представлена схема заявленного устройства для контроля качества зерновых культур по альфа-амилазной активности.
Устройство для контроля качества зерновых культур по альфа-амилазной активности содержит блок управления, блок механического привода, блок автономного охлаждения, выполненные в едином корпусе 1. В корпусе 1 установлен блок управления 2 с блоком питания. Спереди корпуса 1 блока механического привода установлена водяная баня 3 с наружной теплоизоляцией 4 (вспененный полимер) в декоративном кожухе 5 и с теплоизолированной крышкой 6. На декоративном кожухе 5 водяной бани 3 установлен индикатор (поз. не указана) уровня воды в бане для визуального контроля. Теплоизолированная крышка водяной бани 6 содержит гнезда для установки кассеты 7 с пробирками 8 и размещенными в них шток-мешалками 9, пароотводную полость 10, теплоизоляцию 11, выполненную плоской или  в виде усеченного конуса из вспененного полимерного или минерального  материала, и каналы воздушного охлаждения 12. Над крышкой водяной бани 3 установлены прижимной элемент 13, снабженный выступами 14, внутри которых вмонтированы датчики 15 для определения нижнего положения шток-мешалок 9. Прижимной элемент 13 выдвигается и убирается автоматически по командам блока управления 2. Вверху, над теплоизолированной водяной баней 3, установлено коромысло 16, содержащее не менее двух захватов 17, при этом коромысло 16 выполнено с возможностью осуществления колебательных движений вверх-вниз по командам блока управления. Электроприводы 18 и 19 соответственно коромысла 16 и прижимного элемента 13 смонтированы в корпусе 1 блока механического привода на задней стороне его вертикальной панели 20. Здесь же установлен электромагнит 21 управления захватами 17 с датчиком (поз. не указана) верхнего положения шток-мешалок 9. Устройство снабжено блоком автономного охлаждения, установленным в задней части корпуса 1 блока механического привода, состоящим из вентилятора 22, выполненного радиальным (центробежным), диаметральным или осевым, соединенным через отверстия 23 в вертикальной панели 20 с крышкой водяной бани 6 через каналы воздушного охлаждения, образованные пластинами 23, расположенными между декоративным кожухом 5 и теплоизоляцией водяной бани 4 а также между корпусом 1 и теплоизоляцией водяной бани 4. Воздушные каналы обеспечивают движение воздуха от вентилятора 22 с фильтром (поз. не показана) в входное отверстие (поз. не указана) крышки водяной бани 6 и от выходного отверстия (поз. не указана) крышки водяной бани 6 внутрь корпуса 1, где расположен глушитель отработанного воздуха 24, разбивающий выходящий поток воздуха и выводящий его через отверстия в задней части (или боковой) корпуса 1 наружу. На задней части корпуса 1 блока механического привода располагаются сетевой шнур, предохранители и разъем (эти элементы на представленной схеме устройства не показаны) для соединения с блоком управления. Внутри водяной бани расположены не менее, чем один ТЭН быстрого нагрева 25 и один ТЭН рабочего режима 26 а также датчик температуры 27.
Заявленное устройство работает следующим образом.
Соединяют кабелем блок управления и блок механического привода. Заполняют водяную баню 3 дистиллированной водой через отверстие в теплоизолированной крышке 6 для пробирок 8. Проверяют уровень воды в бане 3 по индикатору уровня, установленного на декоративном кожухе 5 бани 3, и который должен находиться в середине зоны сливной трубки.
Пробирки 8 моют, ополаскивают дистиллированной водой, сушат и устанавливают в кассеты 7. Включают устройство в сеть через розетку (поз не указана), имеющую отдельный заземляющий провод. Нажимают на клавишу (поз. не показана) устройства, расположенную на задней стенке корпуса блока механического привода. Блок управления включает программу быстрого нагрева водяной бани, заключающийся в одновременном подключении ТЭН быстрого нагрева 25 (например ~ 1 кВт) и ТЭН рабочего режима 26 (например ~ 0,5 кВт). При достижении рабочей температуры (закипание воды), что регистрируется датчиком температуры 27, происходит отключение ТЭН быстрого нагрева 25, а ТЭН рабочего режима 26 остается включенным в течении всего периода работы прибора до его отключения.
Панель (поз. не показана) блока управления, смонтированная в передней части корпуса 1 блока механического привода, над водяной баней 3, имеет индикатор блокировки по температуре воды в водяной бане; индикатор гаснет при наличии процесса кипения воды в бане 3.
В каждую пробирку 8 помещают навеску размолотого зерна или муки и заливают в них дистиллированную воду при комнатной температуре. Закрывают пробирки 8 резиновыми пробками и встряхивают их до получения однородной суспензии. Пробирки 8 с суспензией (без резиновых пробок) устанавливают в подставку с кассетой 7, опускают в гнезда, выполненные на теплоизолированной крышке 6 водяной бани 3. Для того чтобы из водяной бани 3 не выкипала вода, теплоизолированная крышка 6 водяной бани 3 должна охлаждаться, а конденсат возвращаться в водяную баню через отверстия (поз. не показана) в теплоизоляции крышки водяной бани 11. Между каналами воздушного охлаждения 12 крышки бани 6 и теплоизоляцией 11 образована пароотводная полость 10.
Весь процесс работы устройства, после помещения пробирок 8 в водяную баню 3 и пуска устройства, выполняется автоматически с помощью блока управления, выполненного на базе микропроцессора и находящегося в передней части корпуса 1 блока механического привода. Плата 2 с электронными элементами установлена в корпусе 1 блока механического привода. Пробирки 8 с суспензией прогреваются в водяной бане, что приводит к преобразованию суспензии в клейстер. В это время выдвигается прижимной элемент 13, снабженный выступами 14 и вмонтированными датчиками 15, фиксирует кассету 7 с пробирками 8 в гнездах крышки водяной бани 6. Затем включается привод 18 коромысла 16 и происходит захват шток-мешалок 9 захватами 17.
Конструкция захватов 17 обеспечивает автоматический захват шток-мешалок 9 и их освобождение по команде блока управления. По команде с датчика верхнего положения привод 18 останавливает коромысло 16 в верхнем положении и захваты 17 освобождают шток-мешалки 9, которые под собственным весом начинают опускаться вниз. Длительность падения шток-мешалок 9 определяется вязкостью клейстера, зависящей от активности альфа-амилазы, разжижающей клейстер. Падение каждой из шток-мешалок 9 продолжается до срабатывания соответствующего датчика 15 нижнего положения, который останавливает счет времени по своему каналу. Интервал времени от момента опускания пробирок в водяную баню 3 до срабатывания датчика 15 нижнего положения и будет определяемым числом падения. Прижимной элемент 13 выдвигается с помощью электропривода 19, расположенного, как и электропривод 18 коромысла 16, на задней стороне вертикальной панели 20 корпуса 1. Управление движением захватов 17 осуществляется с помощью электромагнита 21.
Встроенный блок автономного охлаждения включает вентилятор 22 с фильтром (поз. не показана) установленный в корпусе 1 блока механического привода, в задней его части. Воздух проходит через отверстие 23 в вертикальной панели 20 корпуса 1 и попадает в воздушный канал, образованный теплоизоляцией водяной бани 4, декоративным кожухом 5 и пластинами 23 и через входное отверстие (поз. не показана) в крышке водяной бани 6 поступает в охлаждающий канал 12. Затем нагретый воздух через выходное отверстие (поз. не показана) в крышке водяной бани 6 поступает в воздушный канал образованный теплоизоляцией водяной бани 4, декоративным кожухом 5 и пластинами 23 и через отверстие (поз. не показана) в вертикальной панели 20 корпуса 1 попадает в глушитель отработанного воздуха 24 и через отверстия (поз. не показана) в корпусе прибора 1 выпускается наружу.
Использование предлагаемого устройства позволяет повысить решение технической задачи по выполнению устройства водонезависимым, энерго- и ресурсосберегающим. Устройство позволяет экономить воду в объемах до 1000 литров в день на одно устройство (по сравнению с прибором ПЧП-3) и электрическую энергию до 10 кВтч. Кроме того повышается надежность прибора и уменьшаются его габариты и вес за счет применения воздушного охлаждения.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. ТУ 4215-006-172147768-98, Прибор для определения числа падения, ПЧП-3.
2. RU 107887 U1 10.09.2011.