专利名称：饮料密度糖度测定仪的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种测定啤酒、葡萄酒、酒精、果汁等食品饮料密度、糖度的自动化仪表装置。
食品饮料的密度、糖度是饮料生产过程中重要的工艺控制指标。目前，国内食品饮料生产厂家仍采取人工取样，然后通过人工进行物理或化学分析的方法测定饮料的密度和糖度，这类方法存在以下缺点1、在制品的浪费较大；2、人工测定影响因素多，测定结果不准确；3、测定的实时性不好，测定耗时长，因而对饮料的生产过程不能即时进行有效的控制；4、无法进行自动测量和对生产过程进行自动控制。文献资料介绍的测定食品饮料密度的仪器有美国Calibron公司及美国普林克公司分别基于谐振法制造的密度计，而测定食品饮料糖度的仪器有关国Densitrak公司基于谐振密度法以及国内中科院北斗星公司基于电导率换算法、高频浓度法、散射浊度法制造的糖度计。上述密度计、糖度计的价格昂贵，致使其无法在国内食品饮料生产厂家普及使用，且测定同一种饮料的密度与糖度时须分别使用两种仪器。
除了上述的密度计、糖度计外，在文献报道中尚未见适合国内饮料生产厂家使用的其它的用于在线测定的密度计、糖度计。
本发明的目的在于设计一种集测定食品饮料密度与糖度功能于一体，能够实现在线自动连续实时快速检测，测量精度较高，制造成本较低，使用方便，能够为国内食品饮料生产厂家普遍接受的自动化测量仪表。本发明依据分析化学中密度的测量原理，以单片微型计算机作为控制单元，以循环泵和电磁阀作为执行元件，以差压传感器及温度传感器作为测量元件构成本发明的装置，在单片机控制下测量食品饮料的密度与温度，再据此由单片机查表得到对应的糖度值。
本发明的装置示意图如说明书附图
所示。图中1为循环泵，其进液口与待测液体贮液罐连通，其出液口通过电磁阀2与贮液箱3连通。贮液箱3内置温度传感器4，并与循环泵5的进液口连通。循环泵5的出液口通过电磁阀6经活接头与差压传感器7的一个正压端连通，差压传感器7的负压端通过活接头与参比管8下端连通。参比管8上端通大气，上端开口处设参比液液位调节螺旋9。差压传感器7的另一正压端通过活接头与测量管10下端连通，测量管10上端通过管路与贮液箱11连通。三通管12的一端通过电磁阀13与贮液箱11连通，三通管12的另一端通过电磁阀14与大气相通，三通管12的第三端与贮液箱3连通。差压传感器7的信号输出接单片计算机15的输入端，单片机15的输出信号接输出电路16(包括数码显示器、4～20mA标准信号输出、串行通信接口)。贮液箱3通过电磁阀17与待测液体贮液罐连通。装置中管路、贮液箱、三通管、测量管、泵体及电磁阀体均用不锈钢及无毒防锈材料制做，参比管8用软管制做，选择温度膨胀系数较低的液体，如硅油作为参比液充入其内。本测量仪器在投入使用前需要进行仪器的零点校准，零点校准时可使用密度为1.0000的纯水作为被测液体，校准步骤如下①开循环泵1及电磁阀2、17，其余电磁阀及循环泵5为关状态，将纯水由其贮液罐引入装置内贮液箱3中。
②当贮液箱3中纯水达到规定容量后，关循环泵1及电磁阀2、17，开电磁阀12，排除贮液箱3中的气体。
③开电磁阀6及循环泵5，将一定量的纯水从贮液箱3中引入差压传感器7并进入测量管10，当纯水充满测量管10，而多余纯水从测量管10上端经通大气的管路流入贮液箱11后，关电磁阀6及循环泵5，单片机15即读取温度传感器4及差压传感器7输入的温度测量信号和密度测量信号，经单片机15运算处理后在输出电路16上显示所测量液体的密度值。
④转动调节螺旋9，调节参比管8内参比液液面高度，使输出电路16上显示所测量液体的密度值为1.0000。
⑤反复步骤②至步骤④，使输出电路16上显示所测量液体的密度值稳定地为1.0000，就完成了仪器的零点调整过程。
⑥单片机15设置了仪器的零点调整功能，所以，仪器在使用过程中也可视需要进行零点调整。
经零点调整后，测量装置就可进入工作状态，测量装置的工作步骤如下①开循环泵1及电磁阀2、17，其余电磁阀及循环泵5为关状态，将待测液体由外接贮液罐引入装置内贮液箱3中。
②当贮液箱3中待测液体达到规定容量后，关循环泵1及电磁阀2、17，开电磁阀14，排除贮液箱3中的气体。
③开电磁阀6及循环泵5，将一定量的待测液体从贮液箱3中引入差压传感器7并进入测量管10，当待测液体充满测量管10，而多余待测液体从测量管10上端经管路流入贮液箱11后，关电磁阀6及取样泵5。单片机15即读取温度传感器4及差压传感器7输入的温度测量信号和密度测量信号，经单片机15运算处理后在输出电路16上显示所测量液体的密度值并输出4～20mA标准信号。若需得到所测液体的糖度值时，单片机就根据该液体密度--糖度对照表及温度--糖度修正表查表得到被测液体的糖度值并显示在输出电路16上，同时输出4～20mA标准信号。
④开电磁阀13，使贮液箱11中的液体全部流入贮液箱3后关电磁阀13、14。
上述步骤中的电磁阀、循环泵动作均由单片机控制自动完成，经过步骤①至步骤④即完成了一次测量过程，重复以上步骤即可对待测液体进行连续实时自动测量。
食品饮料的密度测量要求精确到0.0001，即小数点后4位，需要万分之一的测量精度，故难度较大。由于本测量装置采用了差压的原理，测量过程中可将待测液体密度的整数部分去掉，而只对密度的小数部分进行测量，从而降低了对测量放大器的精度要求，本测量装置达到千分之一的测量精度即可满足工业生产的需要，由此大大降低了测量仪器的制造成本。
本发明的装置采用单片微型计算机及差压传感器、温度传感器、电磁阀、循环泵等作为自动控制及测量元器件，实现了对食品饮料密度、糖度的在线自动连续实时快速测定，为及时有效自动控制食品饮料生产过程奠定了基�。上灾岣呱柿考床菲分实奈榷ㄐ裕爸眯阅芗鄹癖雀撸饬烤饶芙虾玫穆愎ひ瞪男枰圃斐杀镜停褂梅奖悖孜ぃ晌称芬仙Ъ移毡榻邮埽己玫纳缁�、经济效益。
权利要求1.一种用于测定啤酒、葡萄酒、酒精、果汁等食品饮料密度、糖度的自动化仪表装置，其特征在于它由循环泵1、5，贮液箱3、11，差压传感器7，温度传感器4，测量管10，参比管8，单片计算机15，输出电路16(包括数码显示器、4～20mA标准信号输出、串行通信接口)，三通管12，电磁阀2、6、13、14、17组成。
2.根据权利要求1所述的食品饮料密度、糖度的测定装置，其特征在于循环泵1的出液口通过电磁阀2与贮液箱3连通，贮液箱3内置温度传感器4，循环泵5的进液口与贮液箱3连通，循环泵5的出液口与电磁阀6连通，电磁阀6的出液口通过活接头与差压传感器7的正压端连通，差压传感器7的负压端通过活接头与参比管8的下端连通，参比管8内充有温度膨胀系数较低的液体作为参比液，参比管8上端通大气并有一调节螺旋9，差压传感器7正压端的另一端通过活接头与测量管10的下端连通，测量管10的上端通过管路与贮液箱11连通，三通管12的一端与贮液箱3连通，一端通过电磁阀13与贮液箱11连通，第三端通过电磁阀14通大气，贮液箱3通过管路接电磁阀17，温度传感器4及差压传感器7的信号输出端接单片计算机15，单片计算机15的输出数据接输出电路16的信号输入端。
专利摘要一种用于测定啤酒、葡萄酒、酒精、果汁等食品饮料密度、糖度的自动化仪表装置,它由循环泵1、5,贮液箱3、11,差压传感器7,温度传感器4,测量管10,参比管8,单片计算机15,输出电路(包括数码显示器、4～20mA标准信号输出、串行通信接口),三通管12,电磁阀2、6、13、14、17组成。该装置能够实现对食品饮料密度、糖度的在线自动连续实时快速检测,测量精度较高,制造成本较低,使用方便,能够为国内食品饮料生产厂家普遍接受,经济效益良好。
文档编号G01N9/26GK2449224SQ0022696
公开日2001年9月19日 申请日期2000年11月6日 优先权日2000年11月6日
发明者于大元 申请人:于大元
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
