автореферат диссертации по приборостроению, метрологии и информационно-измерительным приборам и системам, 05.11.16, диссертация на тему:Информационно-измерительная и управляющая система вязкостью шоколадной массы

На правах рукописи

ЧИСТЯКОВ Михаил Вячеславович

ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНАЯ И УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА ВЯЗКОСТЬЮ ШОКОЛАДНОЙ МАССЫ

Специальность: 05.11.16 - Информационно-измерительные и управляющие системы (промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Самара - 2005

Работа выполнена на кафедре информационно-измерительной техники Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет

НАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ

Заслуженный деятель науки и техники РФ доктор технических наук профессор

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:

Доктор технических наук профессор

кандидат технических наук

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:

ЗАО «Шоколадная компания» (г. Самара)

Защита диссертации состоится 29 декабря 2005 года в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 212.217.03 в аудитории №28 корпуса №6 Самарского государственного технического университета (ул. Галактионовская, 141).

Отзывы на автореферат просим направлять по адресу: 443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская 244, Самарский государственный технический университет, Главный корпус, на имя ученого секретаря диссертационного совета.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного технического университета по адресу: ул. Первомайская, 18.

Автореферат разослан 28 ноября 2005 г.

Куликовский Константин Лонгинович

Кричке

Владимир Оскарович Карпова

Надежда Евгеньевна

Ученый секретарь диссертационного совета

В.Г. Жиров

Л&об-^

2255Ш4

а. 8¿г//

з

О БЩАЯ ХАРАКТЕРИ СГИ КА РАЮ ТЫ

Актуальность те мл.

Современные шоколаднье производства, конкурируя кеиду собой, стремится к улучшение качества в впускаемого продукта с целью увеличения его спроса на рьике. В связи с этим особое значение играют новьв технологии производства и контроля свойств продукта, позволяющие улучшать вкусовье качества шоколада и его товарный вид

производство шоколадной продукции является технологическим процессом повыненной сложности и управлять таким процессом при массовом производстве невозможно без использования автоштизированных систем управления, охват ьвающих весь производственный процесс.

Однако в сов ре NE иных систешх управления, осуществляющих автоштизацию технологического процесса, как правило, отсутствуют устройства оперативного автоштического контроля параметров готовой продукции Эта продукция анализируется в специальных лабораториях, а результаты анализа позволяют осуществлять коррекцию технологического процесса с задержкой по времени Такой подход используется и на крупнейшей в нашей стране шоколадной фабрике "Россия".

Шоколадная (|ибрика "Россия", основанная в 1970 году, производит шоколад и шоколадньЕ конфеть; и снабяает всю Россио и ближнее зарубеиье. ГЬсле включения фабрики в корпорацию "Nestle" в 1994 году на фабрике произошли кардинальнье перемены Компания "№stle" вложила в фабрику более 100 миллионов доллароа В связи с этим появились новье автожтизированньЕ линии вьсокой производительности что позволило фабрике "Россия" вьйги на мировой уровень и поставлять продукцию не только на внутренней рьнок, и страны СНГ, но и на всю Европу.

В настоящее врем! на фабрике существуют три линии по производству шоколадных шсс, обеспечивающие сьрьем восемнадцать линий, производящих шоколад и конфеты Все линии автоштизированц технологическими процессами управляют контроллеры собирающие данньЕ о состоянии агрегатов с датчиков и измерительных систем производящих измерения электрических, леханических и термодинамических параметров.

Качество готовой продукции зависит от ряда параютров, характеризующих качество шоколадной шссц наиболее важными из них являются: содержание лнссовой доли жира, содержание массовой доли влажюстц разиер сухой измельченной составляющей шссц темперирование шссц динамическая вязкость шоколадной одссыит.д

№ все параметры технологического процесса, определяющие качества шоколадной шссь; мэгут быть измерены непосредственно в процессе

, >Ч;<... .«щиОМАЛЬНЛЯ БИБЛИОТЕКА

производства Так, один из основных параметров - вязкость шоколадной массы до сих пор определяется в лабораторных условия^ что затрудняет оперативное вмешательство в процессе производства масс, с целью коррекции тех или иных его

При изготовлении шоколадных изделий для бьстрого и правильного формирования структуры по техническому условио 9125 - 011 - 43902960 -02, температура шоколадной шссы должна составлять 32 С, поэтому измерение вязкости шоколадной шссы производят строго при температуре 32 С Ошако приготовленная шоколадная масса на производственной линии имеет температуру в районе 40*50 С и поскольку зависимость вязкости от температуры не установлена, приходится производить ю мгрение вязкости отобранных про§ охлажденных до 32 С

В связи с отсутствием методов и средств автоматизированного измерения вязкости шссы и вьсокой скорости производства продукта часть его вдет с несоответствующим значением вязкости что приводит к браку при формировании шоколада и глазировании конфет. Это вьввано тем что при их формировании вязкость влияет на пористость, следовательно, на вес и товарный вид изделия, а при глазировании отклонение от нормативной вязкости приводит к таким дефектам как опльвы глазури В ручных кондитерских изделиях необходимая вязкость обеспечивает сохранение формы узора, поэтому время измерения вязкости шоколадной шссы играет важную роль В связи с этим весьма актуальной задачей является создание и внедрение в производство автоматизированной системы контроля и управления коэффициентом вязкости шоколадной шссы

В результате проведенного анализа технологического процесса было вьнвлено, что непрерьвное измерение и управление вязкостью шоколадной шссы помолет повьсигь ее стабильность, а в связи с этим повьсить качество продукта и уменьшить производственный брак.

Целью диссертационной работы является разработка автоматизированной системы контроля и управления вязкостно шоколадной шссы в производственном процессе.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи

1. Проведен анализ технологического процесса производства шоколадной шссц на основании чего обоснована необходимюсть автоматизации измерения и управления коэффициентом вязкости шоколадной масс ь)

2 Рассмотрены производственны: требования к ИИУС вязкостью шоколадной массц

3. Проведен анализ вязкости шоколадной массы, рассмотрена сложная тиксотропная структура вещества;

4. Определены основные информационные параметры вязкости шоколадной массы, подлежащие измерению и управлению. Поставлены требования к разрабатываемой автоматизированной системе контроля и управления вязкости;

5. На основании проведенного анализа существующих методов измерения коэффициента вязкости, приведено обоснование использования ротационного метода измерения вязкости, проанализированы его погрешности;

6. Разработана математическая модель вязкости шоколадной массы, проведен анализ погрешностей модели;

7. Разработана структурная схема автоматизированной системы контролирующей вязкость;

8. Рассмотрены и обоснованы измерительные преобразователи ИИУС вязкостью шоколадной массы. Проведен анализ погрешности измерительной системы;

Основные методы исследования.

При решении поставленных задач использовались методы моделирования, теория погрешностей результатов измерений, теория электрических цепей, теория автоматизированных систем управления. Математическая модель разрабатывалась с помощью прикладных программ MATLAB и Derive.

Достоверность полученных результатов.

Достоверность полученных научных разработок подтверждается результатами экспериментальных исследований на производственной линии шоколадных масс.

Научная новизна заключалась в следующем.

1. На основании проанализированных влияний геометрических размеров воспринимающего элемента ротационного вискозиметра на результирующую погрешность измерения коэффициента вязкости определены оптимальные размеры воспринимающего элемента вискозиметра.

2. Разработана математическая модель коэффициента вязкости шоколадной массы, позволяющая на основании имитационного моделирования определять влияние различных факторов на изменение вязкости массы.

3. Применен новый подход измерения вязкости, заключающийся в поддержании постоянной скорости вращения ротора используемой в вискозиметре сервосистемы, который позволил увеличить диапазон и точность измерения вязкости массы.

4. На основании математической модели вязкости шоколадной массы разработан метод автоматизированного регулирования ее вязкости

Практическая значимость результатов.

1. Разработанный в диссертации метод позволил проводить измерения вязкости шоколадной массы непосредственно в технологическом процессе.

2. Разработанная математическая модель вязкости шоколадной массы позволила прогнозировать изменение ее вязкости при изменении температуры.

3. Разработанная автоматизированная и контролирующая система по сравнению с существующими средствами регулирования вязкости обеспечивает регулирование с наименьшей погрешностью.

Внедрение результатов работы.

Результаты диссертационной работы, а именно ИИУС вязкостью шоколадной массы, математическая модель вязкостью шоколадной массы «Путешествие», принципы регулирования вязкости шоколадной массы успешно внедрены на автоматизированной линии по производству шоколадной массы на ОАО КО "Россия" (г. Самара).

На защиту выносятся следующие научные результаты:

1. Ротационный метод измерения вязкости, основанный на уравновешивании крутящего момента и момента сопротивления жидкости.

2. Анализ методических погрешностей ротационного метода измерения вязкости, основанный на рассмотрении влияния допусков при изготовлении ротора и стакана, выбора геометрических размеров и температурных деформаций измерительных поверхностей.

3. Математическая модель вязкости шоколадной массы, основанная на аппроксимации экспериментальных данных, позволяющая определять вязкость массы температурой 32°С, при измерении вязкости массы температурой 40.. .50°С.

4. Метод измерения вязкости шоколадной массы непосредственно в технологическом процессе ее изготовления, основанный на использовании процесса измерения параметров двигателя вискозиметра.

5. Структурная схема информационно-измерительной и управляющей системы вязкостью шоколадной массы, основанная на

автоматизированном измерении вязкости массы с применением сервосистемы.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах Научно - технического центра Метрологической академии РФ, в 2002, - м2003, г. на всероссийской межвузовской научно -практической конференции "Компьютерные технологии в науке, практике и образовании", Самара 2004 г. и международной научно - технической конференции "Информационные, измерительные и управляющие системы", Самара 2005.

Личный вклад.

Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоятельно и под руководством научного руководителя.

Публикации.

Основные результаты исследования представлены в 9 печатных работах.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 162 страницы основного текста, 53 рисунка, список литературы из 66 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, определены цель и задачи диссертационной работы, сформулированы положения, выносимые на защиту.

В главе 1 проведен анализ технологического процесса производства шоколадной массы, из которого вытекает, что для достижения поставленной в диссертационной работе цели - создания ИИУС вязкости шоколадной массы, включенной непосредственно в технологический процесс, необходимо не только разработать измерительную и управляющую систему, но и создать модель вязкости шоколадной массы, позволяющую пересчитывать значения вязкости для температуры 32°С.

На основе анализа технологического процесса производства шоколадной массы определено возможное место расположения ИИУС вязкости шоколадной массы, а также сформулированы основные производственные требования к ИИУС вязкости шоколадной массы.

Рассмотрены основные характеристики шоколадной массы, на основе которых установлено тиксотропное поведение массы при ее продолжительном деформировании. Это позволило сформулировать дополнительные требования к ИИУС и методам измерения вязкости шоколадной массы.

В главе 2 проведен анализ существующих методов измерения вязкости, а также, на основании сформулированных требований к ИИУС и методам измерения, показано, что указанным требованиям отвечает ротационный метод измерения.

Из рассмотренного ротационного метода измерения вязкости установлено, что для измерения вязкости шоколадной массы, как для жидкости с аномальным поведением, лучше всего подходит первичный преобразователь типа цилиндр - цилиндр (рис. 1.) при наличии малого межстеночного зазора.

АЬ

Рисунок 1

Рассмотрены различные режимы работы ротационного вискозиметра, основанные на принципах постоянной частоты вращения ротора и постоянного момента, из которых было установлено, что для измерения вязкости шоколадной массы непосредственно в технологическом процессе подходит режим постоянной частоты вращения ротора вискозиметра.

На основе описания течения вязкой жидкости между двумя коаксиально-цилиндрическими поверхностями определена функция преобразования для измерительной поверхности цилиндр - цилиндр

_ м{я'-гг)

7 =

Я г ЛяНа

(1)

где т) - вязкость, М - крутящий момент.

Проанализированы основные методические погрешности ротационного метода измерения вязкости, состоящие из допусков при

изготовлении ротора и стакана, выбора геометрических размеров и температурных деформаций измерительных поверхностей.

Исходя из выражения (1) методическая погрешность, вызванная выбором геометрических размеров измерительного ротора и стакана, а также допуском А их изготовления, равна

На рис. 2 показано влияние размеров ротора и стакана Я и г соответственно на результирующую относительную погрешность измерения вязкости.

Рисунок 2

Из критериев минимума относительной погрешности было установлено, что оптимальными размерами для измерительных поверхностей являются для ротора г = 15мм и для стакана Я = 20мм, притом относительная погрешность, вызванная допуском измерения, составляет 5п(л)= 0,002%.

Поскольку измерения вязкости шоколадной массы осуществляются при температурах 40,„50°С, рассмотрено влияние температурных расширений измерительных поверхностей на результирующую погрешность измерения вязкости шоколадной массы.

Учитывая выражение линейного расширения тел / = /0(1 + аДГ) где а —

коэффициенты линейного расширения материала, / - линейный размер после изменения температуры, а / - начальный линейный размер и функцию

преобразования первичного преобразователя, относительная погрешность, вызванная температурным изменением, определяется уравнением

8тп =.

-аДГ-

¿(Ло - ^¿аАТ) + 2/"02(1 + аДГ)

аДГ-

-ЗаДГ-1

(1 + аДГ)(/^-|аДГ)

(3)

На рис. 3 представлено влияние изменения температуры и коэффициента линейного расширения материала ротора и стакана на изменение относительной погрешности измерения коэффициента вязкости.

Рисунок 3

Из построенного графика видно, что при увеличении температуры и коэффициента линейного расширения относительная погрешность возрастает. На графике (рис. 3.) учитывались коэффициенты линейных расширений наиболее распространенных металлов, из его рассмотрения можно сделать вывод, что для уменьшения относительной погрешности при изменении температуры необходимо выбрать металл с наименьшим коэффициентом линейного расширения, например, изготовить ротор и стакан из нержавеющей стали, тогда относительная погрешность при изменении температуры на 30°С будет около 5ТП = 0,02 • % ■

В главе 3 рассматривается создание математической модели вязкости шоколадной массы, с помощью которой можно определять вязкость массы приведенную к температуре 32°С, по измеренным значениям вязкости массы при Т > 32°С.

Для установления функциональной зависимости вязкости от температуры были рассмотрены изменения вязкости разных партий шоколадной массы "Путешествие" (рис. 4), на основании чего было показано, что для определения зависимости т) = /(Т) необходимо учитывать и ряд других параметров шоколадной массы, влияющих на вязкость.

Так как теоретически получить зависимость вязкости шоколадной массы от температуры невозможно, был проведен эксперимент, на основании которого получены экспериментальные данные на опытной линии производства шоколадных масс. Суть эксперимента заключалась в исследовании влияния основных параметров технологического процесса и параметров используемых компонентов на вязкость шоколадной массы. Для эксперимента была взята шоколадная масса, содержащая наименьшее число компонентов, "Путешествие", а именно сахар, какао тертое, какао масло.

Проанализировав эту шоколадную массу, удалось установить основные параметры, влияющие на вязкость - температуру Т, процентное содержание жира И и влаги какао тертого, степень измельчения твердой составляющей X, время механического воздействия т - квитирования, заключающегося в тщательном перемешивании шоколадной массы, процентное содержание какао масла I.

Для получения функциональной зависимости вязкости шоколадной массы от рассмотренных параметров был проведен эксперимент, в котором, изменяя одни и фиксируя все остальные параметры модели, строились различные зависимости, позволившие, в конечном итоге построить результирующую математическую модель

Эксперимент проводился на специальной опытной линии, имеющей небольшую производственную скорость, что позволило более детально анализировать параметры технологического процесса.

В ходе эксперимента, меняя параметры , получали готовую

шоколадную массу, при температуре Г = 40ч-50°С, производили измерения вязкости, затем охлаждали массу до температуры Т = 32°С, после чего снова измеряли ее вязкость.

На основании проведенного эксперимента, связанного с определением зависимости вязкости шоколадной массы от , были получены

эмпирические данные, с помощью которых были построены и проанализированы графики влияния этих параметров на вязкость массы. Объединенный график влияния выше перечисленных параметров на вязкость шоколадной массы представлен на рис. 5.

!/ = /(/?,^,7-,г,г,У)

(4)

п

ПУЯЗ

Рисунок 5

Для создания обобщенной математической модели и получения функциональной зависимости в виде (5) на основании проведенного

эксперимента была составлена матрица, состоящая из 108 проведенных измерений и 7 переменных, полученные данные были аппроксимированы полиномом первой и второй степени.

Для оценки среднеквадратичной погрешности аппроксимации использовано выражение

Е =

2>?

(5)

I п

где д = 77 -т)л - абсолютная погрешность, определяемая как разность между измеренным значением вязкости и табулированным, а для оценки относительной погрешности - выражение

^=—100% (6)

На основании анализа полученных результатов был сделан вывод, что полученная функция регрессии в виде полинома первой степени не является удовлетворительной математической моделью вязкости шоколадной массы, поскольку при ее использовании максимальная относительная погрешность аппроксимации составляет 33%.

В отличие от линейной квадратичная аппроксимация данных имеет небольшую среднеквадратическую погрешность аппроксимации равную 0,67 пуаза, и небольшую относительную погрешность порядка 1,1 %. На основании этого можно сделать вывод, что функция регрессии, полученная на основании полинома второй степени достаточно точно описывает выражение (4) и может быть выбрана в качестве математической модели вязкости шоколадной массы. Эта функция имеет вид:

7 = 2177,95-54,69/г - 228,92^ - 3,80777" + 71,182 +170,Зг - 261,05и +

+ 0,2574F2 +234,776^* + 0,0957'2 + 0,087722 + 0,9567г2 +8,93572 + + 2,87FF - 0,1085/Т - 0,495ГС + 0,06117.Fr - 7,191Я/+ (7)

+ 2,818**Т-Ъ9,\Ш2 -150,223+ 254,63Ж/ + + 0,032772 + 0,23571- - 0,5177У + + 13,3489гг-14,1227 + + 11,3265/

Общая погрешность математической модели определяется несколькими составляющими - основной погрешностью, определяемой методической погрешностью квадратичной аппроксимации, а также ряда инструментальных погрешностей, связанных с погрешностями измерения параметров, используемых для расчета коэффициентов модели. Поскольку составляющие погрешности не коррелированны, результирующую погрешность модели можно найти путем их геометрического сложения:

На основании анализа этой погрешности был сделан вывод, что разработанная модель вязкости шоколадной массы, имеющая относительную погрешность 8М =1,23%, достаточно точно описывает зависимость вязкости шоколадной массы "Путешествие" от рассмотренных параметров в заданных диапазонах, и может применяться для расчета ее вязкости при температуре 32°С, на основании результатов измерения вязкости при рабочих температурах от 40 до 55°С.

Рассмотрев диапазоны изменения рассмотренных параметров с учетом технологических условий шоколадной фабрики, и проанализировав влияние этих параметров на вязкость шоколадной массы, а также технические возможности производственной линии, был сделан вывод, что регулирование вязкостью шоколадной массы может осуществляться только с помощью изменения содержания какао масла. Поэтому при фиксации всех параметров кроме температуры Т и процентного содержания какао масла I в выражении (7), было рассмотрено изменение вязкости шоколадной массы, описываемое уравнением

г7 = 8,93 У2-108,З У-0,52 У• 71 + 0,095-Г2-6,48-Г-648,9 (9)

График функции влияния температуры и процентного содержания какао масла на вязкость шоколадной массы представлен на рис. (6).

7 Л* 8

Рисунок 6

Жир Р и влага какао тертого зависят от партии какао бобов и их свойства не меняются в течение нескольких дней, время конширования т

изменяют в производстве крайне редко. Степень измельчения твердой составляющей шоколадной массы Ъ в производственных условиях тоже стараются придерживать постоянной, но это не всегда удается из-за сложностей технического процесса. Поэтому измельчение, по техническому условию производств, поддерживают в диапазоне от 20 до 25 микрон, хотя иногда значения степени измельчения выходят из заданного диапазона. Такое изменение измельчения достаточно сильно влияет на вязкость шоколадной массы. Регулируя дозировку какао масла, изменяют вязкость шоколадной массы. Учитывая выражение (7) можно записать уравнение для вязкости массы, имеющей температуру от 40 до 50°С, из этого же выражения можно записать уравнение для вязкости массы с Т = 32°С, выражая из уравнения с большей температурой степень измельчения как самый непостоянный параметр и подставляя в уравнение для вязкости с Т = 32°С, имеем

77,2 =2177,95-54,69Р-228,92»'-3,80777-„+71,18^^^^|+170^г-261,0Я/

+ 0,2574Р2 + 234,776»" + 0,095ГЦ2 + О.СШУГ-^--'^ ~4°С) + 0,9567г! + 8.935У1 + (Ю)

Тк -0,495/^-

+ 2,87^Ж-0,1085/Тк-0,495/?| ——| + 0,06117/=>-7,191Л/ +

+ 2,81807;, -39,14Ж| 4 |-150,223(Уг +254,63^7 +

+ 0,0327ГИ^ Ь± ^ 4аС|+0,235Г„т - 0,5177^ + +13

+1У26е/

где а = 0,0877?й = 71,18-0,495^-39,141Г+0,03277'+13,3489т-14,127? с = +2177,95 - 54,69/^ - 228,92^ - 3,80777"+170,Зг - 261,052У + +0,2574^3 +234,776>Г2 +0.0957-2 +0,9567гг +8.935У2 + +2,87 ЛУ - 0,1085/Т+0,06117Рг - 7 Д 9Ж/ + 2,81 $ИТ + -150,223Гг + 254,6307+0,2357г - 0,5177У+11,326г/ - п

Уравнение (10) позволяет, при измерении вязкости шоколадной массы в диапазоне температур 40...50°С, зная процентное содержание жира Р и влаги какао тертого, время механического воздействия т и количество добавленного какао масла ], определять вязкость массы при температуре Т = 32°С.

Выражая из этого уравнения процентное содержание какао масла .1, можно заранее рассчитывать, сколько процентов какао масла необходимо добавить в шоколадную массу для получения необходимой вязкости

шоколадной массы при Т = 32°С., что позволяет в условиях массового производства получить значительный экономический эффект.

В главе 4 проанализирован крутящий момент первичного преобразователя, на основании которого сформулированы основные требования к двигателю, вращающему ротор вискозиметра.

Разработана структурная схема ИИУС вязкостью шоколадной массы и определены основные элементы системы, структурная схема изображена на рис. 7.

ЭН 1 ЧП ПН ИПТ и 1

Д Р1й_ 1 к 1—1

1 1 I -1 г

.тттт

р Тд*

Рисунок 7

В ИИУС двигатель Д вращает через редуктор РЕД ротор Р, помещенный в исследуемую массу. Вместе с ротором двигателя вращается жестко прикрепленный к нему вал энкодера ЭН. Преобразованный энкодером сигнал поступает на контроллер К, который связан с преобразователями ПН, ЧП и ИПТ. Частотный преобразователь ЧП -преобразует и измеряет частоту переменного тока. Преобразователь напряжения ПН - преобразует и измеряет напряжение, Измерительный преобразователь тока ИПТ - измеряет значение переменного тока.

Так как математическая модель вязкости шоколадной массы предусматривает измерение температуры готовой массы, то разрабатываемая ИИУС должна иметь средства измерения текущего значения ее температуры. В связи с этим ИИУС вязкости шоколадной массы оснащена датчиком температуры ДТ и аналого-цифровым преобразователем АЦП, с помощью которых осуществляется измерение температуры и связь с контроллером для ее регистрации. Контроллер, обрабатывая по определенному алгоритму сигналы с измерительных преобразователей на основе использования математической модели вязкости шоколадной массы, рассчитывает вязкость массы при температуре 32°С и отображает рассчитанное значение на

мониторе персонального компьютера ПК. На ПК также отображается рекомендуемое добавление процентного содержания какао масла, в соответствии с чем операторы регулируют производительность насосов подачи масла для стабилизации вязкости шоколадной массы.

На схеме (рис. 7) измерительные преобразователи, двигатель с редуктором и энкодером объединены пунктирной линией, так как их функции в практических условиях может выполнить широко используемая на производстве сервосистема, позволяющая с высокой точностью измерять и регулировать такие параметры, как скорость вращения двигателя и его момент на валу.

В связи с этим установлена и проанализирована функция преобразования синхронного двигателя как чувствительного элемента.

Л/_ = A—sm6 + р f

/.

sin20 (!2)

где U - напряжение статора, / - частота тока, I - сила тока, А и В

постоянные двигателя, 0 - угол между полюсами ротора и результирующим магнитным потоком, зависящий от индуктивного и активного сопротивлений двигателя.

В результате анализа различных режимов регулирования скорости двигателя установлено, что для разрабатываемой ИИУС лучше всего подходит режим регулирования, определяющийся функцией

— = const

(13)

/

Такой режим обеспечивает поддержание максимального крутящего момента двигателя при регулировании его скорости вращения.

Как уже упоминалось, при вращении двигателя его крутящий момент уравновешивается моментом сопротивления жидкости. Учитывая выражение (12) для момента синхронного двигателя и подставляя в выражение (1) сопротивления жидкости для момента получаем уравнение для определения коэффициента вязкости

A—sin<? + 5|

г

sin 20

--(14)

Ку

о_2ьр2 2

где к = , а V - частота вращения ротора двигателя.

Я1-г1

Уравнение (14) является функцией преобразования вязкости исследуемой жидкости, выраженной через характеристики синхронного двигателя. Сервосистема позволяет задавать необходимую частоту вращения ротора, поэтому частоту вращения можно задавать в соответствии с

уравнением (13), изменяя напряжение и частоту тока таким образом, чтобы их отношение оставалось постоянным. Из рассмотренного уравнения (14) видно, что при увеличении коэффициента вязкости возрастет ток нагрузки на двигателе, а заданная частота вращения уменьшается.

На основании сформулированных требований для разрабатываемого вискозиметра, подобран синхронный двигатель компании Mitsubishi Electric НС - MFS. Из уравнения (14) следует, что сила тока пропорциональна вязкости, при выборе двигателя используемой модели определен диапазон

измерения вязкости шоколадной массы и составляет т) = 2,7...31,9лд с •

На основании уравнения (14) рассчитаны погрешности функции преобразования чувствительного элемента

г Ы ¥ А^У (2 Аг, 2 , 1. V П5) <?<,=—+—+—+— + — дс/+—д/ч-ду " / / у] ^ Г V )

На рис. 8 и рис. 9 изображены графики зависимости результирующей относительной погрешности измерения вязкости шоколадной массы от изменения напряжения и, тока I, частоты тока/ и частоты вращения v.

Рисунок 8 - зависимость результирующей относительной погрешности измерения вязкости шоколадной массы от изменения напряжения и, и частоты тока/.

Рисунок 9 - зависимость результирующей относительной погрешности измерения вязкости шоколадной массы от тока I и частоты вращения v.

Поскольку при разработке ИИУС вязкости шоколадной массы скорость вращения ротора выбрана 20 об/м (или 0,333 об/с), а расчеты показали, что такая скорость может поддерживаться при U = 1805 и / = 30Гц, то максимальная относительная погрешность определяется минимальным значением тока / = 0,12-4, она равна 5Ч = 1,8% ■

На основе сформулированных требований к ИИУС и характеристик двигателя подобраны абсолютный энкодер (датчик угла поворота ротора) и сервоусилитель, проанализированы их технические характеристики.

Для обработки и отображения информации в разрабатываемой ИИУС, размещенной непосредственно на производственной линии, используется персональный компьютер, связь которого с сервоусилителем и АЦП температуры осуществляется через последовательный порт RS432.

Для работы ИИУС вязкости шоколадной массы разработан специальный алгоритм, по которому SCADA система осуществляет обработку измеренных и введенных оператором данных. По этому алгоритму ИИУС измеряет температуру приготовленной шоколадной массы и, основываясь на функции преобразования (14), измеряет коэффициент вязкости при этой температуре. Измерив вязкость шоколадной массы и температуру, система на основании математической модели (10) пересчитывает вязкость для температуры 32°С, а также рассчитывает добавление процентного содержания какао масла для приготовления массы необходимой вязкости при температуре 32°С.

После осуществления всех расчетов данные выводятся на операторскую панель наряду с вязкостью шоколадной массы при

температуре 32°С, текущим значением вязкости r¡ шоколадной массы, текущей температурой Т и степенью измельчения массы Z.

Разработана мнемосхема, отображающая информацию на операторской панели для персонала, работающего на производственной линии.

В главе 5 рассчитана результирующая погрешность ИИУС вязкостью шоколадной массой

S = ^дгп+8гтп+дгш+5гч<Ъ% (16)

В этом разделе также обоснованы основные эксплуатационные требования для получения необходимой точности при определении вязкости шоколадной массы.

Анализируемая шоколадная масса должна иметь температуру в диапазоне от 40 до 50°С, а измерение температуры приготовленной массы должно осуществляться прибором с классом точности 0,01. Для измерения температуры шоколадной массы в разработанной ИИУС был задействован уже используемый на производственной линии платиновый датчик РТ 100 и температурный контроллер фирмы JUMA - di.tron 14.

Измерение параметров шоколадной массы должно строго соответствовать определенным требованиям, а именно: относительная погрешность измерения процентного содержания жира и влаги в какао тертом не должна превышать 1%, относительная погрешность измерения времени конширования - не более 0,01%, относительная погрешность измерения процентного содержания какао масла - не более 0,01%.

Так как при разработке математической модели вязкости шоколадной массы компоненты дозировались с относительной погрешностью 0,01%, то для обеспечения поддержания погрешности аппроксимации в рамках рассчитанных значений на производственной линии необходимо обеспечивать дозирование компонентов с не меньшей точностью.

Для стабильной работы сервоусилителя, осуществляющего контроль параметров синхронного двигателя, напряжение, частоту и силу тока, а также скорость вращения ротора, необходимо обеспечивать стабильное электропитание. Напряжение сети необходимо стабилизировать на уровне 220В ± 1В, а частоту тока на уровне 50 Гц ±0,1Гц.

На самой производственной линии шоколадной массы необходимо осуществлять периодическое наблюдение за стабильным вращением ротора, так как при сбоях технологического процесса на линии возможен выброс неразмешавшихся "комочков" сухой массы. Попадание такой массы в зазор ротора может вызвать отклонение измеренного значения вязкости массы. Поэтому в таких случаях необходимым требованиям является замена ротора и стакана на чистый комплект. Несмотря на стабильную работу

прошводственной линии осуществлять за\ену ротора и стакана необходимо каадый час, это связанно с возможным налипанием вязкой шоколадной массы на ротор вискозимгтра

При выголнении основньк эксплуатационных требований разработанной ИИУС вязкости шоколадной шссы погрешность ее согласно расчетам имгет величину порядка 3%, что позволяет снизить общую составляющую относительной погрешности регулирования вязкости массы с 10% до 3%, а, следовательно, и понизить вьпуск бракованной продукции примерно в три раза

Рассмотрены основньб схемы подключения системц приведены технические характеристики разработанной ИИУС описаны конструкции отдельных ее узлов, а такие вискозимгтра, используемэго в ее составе. № обращения отдельных узлов ИИУС представлены на рис. Ш

Ь) с)

Рисунок 10 - Фотографии изготовленного ротора со стаканом ротационного вискозимгтра (а), двигателя, соединенного с ротором(Ь) и всей ИИУС (с) в работе на прошводственной линии

Приведены результаты работы ИИУС вязкостно шоколадной массы на производственной линии, которые показ ьвают, что разработанная ИИУС позволила сократить вреш регулирования коэффициента вязкости шоколадной шссы с 40 до 10 минут, за счет чего сократился выпуск бракованной продукции на 70%.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработана и исследована ИИУС вязкости шоколадной шссы позволившая повысить точность и автоматизировать процесс измерения.

Результаты диссертационной работы были дол о лены и обсуждены на семинарах ПР НТЦ МА РФ(ГЬволж;кий региональный научно-технический центр Метрологической Академши РФ).

В работе получены следующие основнье результаты

1. Проведен анализ характеристик объекта исследования, на основании которого сформулирована необходимюсть автоматизации измерения вязкости шоколадной шссц доказана необходимюсть пересчета коэффициента вязкости массы для темшературы 32 С Сформулированы основнье производственны: требования к раз рабат ьваемюй ИИУС вязкости шоколадной шссы

2 Проведен анализ существующих методов измерения коэффициента вязкости, на основании сформулированных требований вьбран ротационный метод его измерения. Проанализированы основнье методические погрешности на основании которых определены опгимальнье размеры чувствительного элемента ротационного вискозиметра

3. Наследованы основанньв пара метры шоколадной миссь; влияющие на коэффициент вязкости. Проведен эксперимент по определению влияния параметров шоколадной шссы на коэффициент ее вязкости № основании данных эксперимента получена математическая мюдель вязкости шоколадной шссы в виде полинода второй степени рассчитана погрешность аппроксимации. Предложи способ регулирования вязкости шоколадной шссы непосредственно в технологическом процессе ее изготовления.

4. Рассчитаны функции преобразования воспринимающего и чувствительного элемента вискозиметра Проанализированы влияния параметров чувствительного элемента на результирующую погрешность измерения вязкости шоколадной шссы Разработана структурная схеш ИИУС вязкости шоколадной массы Разработан алгоритм работы ИИУС

5. Рассчитана результирующая погрешность ИИУС вязкости шоколадной шссы Приведены основанные схемы системы Представлены технические характеристики ИИУС ГЬказана эффективность использования разработанной ИИУС вязкостью шоколадной шссы

Научные публикации по теме диссертации:

1. Куликовский К.Л., Чистяков М.В. Автоматизированное управление вязкостью шоколадной массы // Труды Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» / СамГТУ/ Самара, - 2004. - с. 76-79.

2. Кузнецов В.А., Лисин В.А., Чистяков М.В. Методы повышения помехоустойчивости и точности ротационного вискозиметра // статья на депонирование / № 93. Самара, 2005.

3. Чистяков М.В. Ротационный вискозиметр // Труды Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» / СамГТУ/ Самара, - 2004. - с. 116-120.

4 Чистяков М.В. Принципы построения математической модели вязкости шоколадной массы // Материалы научно-технической конференции «Информационные, измерительные и управляющие системы (ИИУС - 2005) / СамГТУ/ Самара, - 2005. - с. 230-232.

5. Чистяков М.В. Построение математической модели вязкости шоколадной массы интерполяционным методом // Вестник Самарского государственного технического университета, серия «технические науки» №33 Самара 2005. - с. 141-143.

6. Чистяков М.В. Влияние параметров ротора на результирующую погрешность ротационного вискозиметра // Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологической Академии РФ, выпуск 17, серия ИИУС / Самара - 2005. - с. 27-34.

7. Чистяков М.В. Структура информационно-измерительной и управляющей системы вязкости шоколадной массы // Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологии Академии РФ, выпуск 17, серия ИИУС / Самара - 2005. - с. 18-26

8. Чистяков М.В. Основные принципы регулирования вязкостью шоколадной массы // Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологии Академии РФ, выпуск 16, том 2, серия ИИУС / Самара - 2005. - с. 42-46.

9. Чистяков М.В. Влияние температуры на результирующую погрешность измерения вязкости шоколадной массы ротационного вискозиметра// Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологии Академии РФ, выпуск 16, том2, серия ИИУС / Самара -2005.-с. 35-41.

Р 2 5131

РНБ Русский фонд

2006-4 28518

Автореферат печатается с разрешения диссертационного совета Д 212.217.03 Самарского государственного технического университета (протокол № 10 от 11 ноября 2005 года)

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА ШОКОЛАДНОЙ МАССЫ

1.1 Структура технологического процесса производства шоколадной массы

1.2. Характеристики и информационные параметры шоколадной массы 17 ВЫВОДЫ

V 2 АНАЛИЗ МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОСТИ ШОКОЛАДНОЙ

МАССЫ

2.1 Методы измерения вязкости

2.2 Ротационный метод измерения

2.2.1 Функция преобразования первичного преобразователя ротационного вискозиметра

2.2.2 Влияния тиксотропной структуры жидкости на возможность использования измерения вязкости ротационным методом

2.3. Методическая погрешность ротационного метода измерения

2.3.1 Влияние параметров ротора на результирующую погрешность ротационного вискозиметра

2.3.2 Влияние температуры на результирующую погрешность измерения вязкости шоколадной массы ротационного вискозиметра

ВЫВОДЫ

3 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЯЗКОСТИ ШОКОЛАДНОЙ МАССЫ

3.1 Определение основных параметров влияющих на вязкость шоколадной массы

3.2 Проведение эксперимента

3.3 Обобщенная математическая модель вязкости шоколадной массы

3.4 Регулирование вязкости шоколадной массы 94 ВЫВОДЫ

4 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ИИУС

4.1 Первичный преобразователь ротационного вискозиметра

4.2 Структурная схема ИИУС вязкостью шоколадной массы

4.3 Использование сервосистемы

4.3.1 Функция преобразования чувствительного элемента

4.3.2 Расчет погрешности функции преобразования чувствительного элемента

4.3.3 Применение абсолютного энкодера

4.3.4 Применение сервоусилителя для преобразования и управления двигателем

4.4 Алгоритм функционирования ИИУС вязкостью шоколадной массы

ВЫВОДЫ

5 ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИИУС ВЯЗКОСТЬЮ ШОКОЛАДНОЙ МАССЫ. РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ

5.1 Расчет результирующей погрешности ИИУС вязкостью шоколадной массы

5.2 Основные схемы подключения ИИУС вязкостью шоколадной массы

5.3 Технические характеристики ИИУС вязкостью шоколадной массы

5.4 Внедрение ИИУС вязкостью шоколадной массы на ОАО КО «Россия»

ВЫВОДЫ

Актуальность темы.

Современные шоколадные производства, конкурируя между собой, стремятся к улучшению качества выпускаемого продукта и увеличению его спроса на рынке. В связи с этим особое значение играют новые технологии производства и контроля, позволяющие улучшать вкусовые качества шоколада и его товарный вид.

Производство шоколадной продукции является технологическим процессом повышенной сложности, и управлять таким процессом при массовом производстве невозможно без использования автоматизированных систем управления, охватывающих весь производственный процесс.

Однако в современных системах управления, осуществляющих автоматизацию технологического процесса, как правило, отсутствуют устройства оперативного автоматического контроля параметров готовой продукции. Готовая продукция анализируется в специальных лабораториях, а результаты анализа позволяют осуществлять коррекцию технологического процесса с задержкой по времени. Такой подход используется и на крупнейшей в нашей стране шоколадной фабрике "Россия".

Шоколадная фабрика "Россия", основанная в 1970 году производит шоколад и шоколадные конфеты на всю Россию и ближнее зарубежье. После включения фабрики в корпорацию "Nestle" в 1994 году на фабрике произошли кардинальные перемены. Компания "Nestle" вложила в фабрику более 100 миллионов долларов. Появились новые автоматизированные линии большой производительности, что позволило фабрике "Россия" выйти на мировой уровень и поставлять продукцию не только на внутренней рынок, и страны СНГ, но и на всю Европу.

В настоящее время на фабрике существуют три линии по производству шоколадных масс, обеспечивающие восемнадцать линий производящих шоколад и конфеты. Все линии автоматизированы, технологическими процессами управляют контроллеры, собирающие данные о состоянии агрегатов с датчиков и измерительных систем производящих измерения электрических, механических и термодинамических параметров.

Качество готовой продукции зависит от ряда параметров характеризующих качество шоколадной массы, наиболее важными такими параметрами являются: содержание массовой доли жира, содержание массовой доли влажности, размер сухой измельченной составляющей массы, темперирование массы, динамическая вязкость шоколадной массы.

Не все параметры технологического процесса, определяющие качества шоколадной массы, могут быть измерены непосредственно в процессе производства. Так один из основных параметров вязкость шоколадной массы до сих пор определяется при помощи лабораторных установок, что затрудняет оперативное вмешательство в процессе производства, корректируя его те или иные управляющие воздействия.

При изготовлении шоколадных изделий, для быстрого и правильного формирования структуры по техническому условию 9125 - 011 — 43902960 — 02, температура шоколадной массы должна составлять 32°С, поэтому измерение вязкости шоколадной массы производят строго при температуре 32°С. Приготовленная шоколадная масса на производственной линии имеет температуру в районе 40-г50°С, а интересует значение вязкости массы при температуре 32°С, и поскольку зависимость вязкости от температуры неустановленна приходится производить измерение вязкости охлажденных до 32°С отобранных проб.

В связи с отсутствием автоматизированного измерения и высокой производственной скорости часть продукта идет с несоответствующим значением вязкости, что приводит к браку при формировании шоколада и глазировании конфет. Так как при формировании вязкость влияет на пористость, следовательно, на вес и товарный вид изделия, а при глазировании, исключает такие дефекты как оплывы глазури. В ручных кондитерских изделиях необходимая вязкость обеспечивает сохранение формы узора. Поэтому время измерения вязкости шоколадной массы играет важную роль. В связи с этим, весьма актуальной задачей является, создание и внедрение автоматизированной системы контроля и управления коэффициентом вязкости шоколадной массы.

В результате проведенного анализа технологического процесса было выявлено, что непрерывное измерение и управление вязкости шоколадной массы поможет уменьшить погрешность регулирования, позволит повысить качество продукта и уменьшит производственный брак.

Целью диссертационной работы является разработка автоматизированной системы контроля и управления вязкостью шоколадной массы в производственном процессе.

Для достижения указанной цели были поставлены и решены следующие задачи:

1. Проведен анализ технологического процесса производства шоколадной массы;

2. Обоснована необходимость автоматизации измерения и управления коэффициентом вязкости шоколадной массы;

3. Рассмотрены производственные требования к ИИС;

4. Проведен анализ вязкости шоколадной массы, рассмотрена сложная тиксотропная структура вещества;

5. Определены основные информационные параметры вязкости шоколадной массы подлежащие измерению и управлению;

6. Поставлены требования к разрабатываемой автоматизированной системе контроля и управления вязкости;

7. Проведен анализ существующих методов измерения коэффициента вязкости;

8. Приведено обоснование использования ротационного метода измерения вязкости;

9. Проанализированы погрешности ротационного метода;

10. Разработана математическая модель вязкости шоколадной массы, проведен анализ погрешностей модели;

11. Разработана структурная схема автоматизированной контролирующей системы вязкости;

12. Рассмотрены преобразователи ИИС;

13. Проведен анализ погрешности измерительной системы;

14. Реализована и внедрена ИИС;

Основные методы исследования.

При решении поставленных задач использовались методы моделирования, теория погрешностей результатов измерений, теория электрических цепей, автоматизация систем управления. Математическая модель разрабатывалась с помощью прикладных программ MATLAB и Derive.

Научная новизна заключалась в следующем.

1. На основании проанализированных влияний геометрических размеров воспринимающего элемента ротационного вискозиметра на результирующую погрешность измерения коэффициента вязкости определенны оптимальные размеры воспринимающего элемента вискозиметра.

2. Разработана математическая модель коэффициента вязкости шоколадной массы, позволяющая на основании имитационного моделирования определять влияние различных факторов на изменение вязкости массы.

3. Применен новый подход измерения вязкости, заключающийся в поддержании постоянной скорости вращения ротора используемой сервосистемой, который позволил увеличить диапазон и точность измерения.

4. На основании математической модели разработана метод автоматизированного регулирования вязкости шоколадной массы.

Практическая значимость результатов.

1. Разработанный в диссертации метод позволил проводить измерения непосредственно в технологическом процессе.

2. Разработанная математическая модель вязкости шоколадной массы позволила прогнозировать изменение вязкости при изменении температуры.

3. Разработанная автоматизированная и контролирующая система по сравнению с существующим регулированием вязкости обеспечивает регулирование с наименьшей погрешностью.

Реализация научно— технических результатов.

Результаты диссертационной работы успешно внедрены на автоматизированной линии по производству шоколадной массы на ОАО КО "Россия".

На защиту выносятся:

1. Математическая модель вязкости шоколадной массы.

2. Метод измерения шоколадной массы непосредственно в технологическом процессе.

3. Структурная схема автоматизированной контролирующей системы вязкости шоколадной массы.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на семинарах Научно — технического центра Метрологической академии РФ, 2002, 2003, на всероссийской межвузовской научно -практической конференции "Компьютерные технологии в науке, практике и образовании", Самара 2004 г. и международной научно - технической конференции "Информационные, измерительные и управляющие системы", Самара 2005.

Личный вклад.

Основные научные результаты и рекомендации, содержащиеся в диссертационной работе и публикациях, получены автором самостоятельно и под руководством научного руководителя.

Публикации.

Основные результаты исследования представлены в 7 печатных работах. Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, содержит 162 страницы основного текста, 53 рисунка, список литературы из 66 наименований.

ВЫВОДЫ

1. Проанализированы погрешности ИИУС вязкостью шоколадной массы, рассчитана результирующая погрешность системы, не превышающая достаточную для производственных нужд величину в 3%.

2. Рассмотрены и приведены основные схемы подключения ИИУС вязкостью шоколадной массы, представлены фотографии основных элементов системы, достаточно простые в изготовлении.

3. Приведены основные технические характеристики ИИУС, удовлетворяющие современным производственным требованиям.

4. Представлен внешний вид разработанной ИИУС вязкостью шоколадной массы на производственной линии, что свидетельствует о высокой степени ее внедрения непосредственно на производстве.

5. Показана эффективность работы ИИУС, позволяющая сократить на 70% выпуск бракованной продукции.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе разработана и исследована ИИУС вязкости шоколадной массы позволившая повысить точность и автоматизировать процесс измерения.

Результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на семинарах и конференциях ПР НТЦ МА.

В работе получены следующие основные результаты:

1. Проведен анализ характеристик объекта исследования, на основании которого сформулирована необходимость автоматизации измерения вязкости шоколадной массы, показана необходимость пересчета коэффициента вязкости массы для температуры 32°С. Сформулированы основные производственные требования к разрабатываемой ИИУС вязкостью шоколадной массы.

2. Проведен анализ существующих методов измерения коэффициента вязкости, на основании сформулированных требований выбран ротационный метод измерения вязкости. Проанализированы основные методические погрешности, на основании которых определены оптимальные размеры воспринимающего элемента ротационного вискозиметра.

3. Исследованы основные параметры шоколадной массы, влияющие н коэффициент вязкости. Проведен эксперимент по определению влияния параметров шоколадной массы на коэффициент вязкости. На основании данных эксперимента с помощью полинома второй степени получена математическая модель вязкости шоколадной массы, рассчитана погрешность аппроксимации. Рассмотрен принцип регулирования вязкости шоколадной массы непосредственно в технологическом процессе.

4. Рассчитаны функции преобразования воспринимающего и чувствительного элемента. Проанализированы влияния параметров чувствительного элемента на результирующую погрешность измерения вязкости шоколадной массы. Разработана структурная схема ИИУС вязкостью шоколадной массы. Разработан алгоритм работы ИИУС. Приведены преимущества использования сервосистемы в конструкции вискозиметра.

5. Рассчитана результирующая погрешность ИИУС вязкостью шоколадной массы. Приведены основные схемы подключения системы. Представлены технические характеристики ИИУС. Показана эффективность использования разработанной ИИУС вязкостью шоколадной массы.

1. Зубченко Н.А. Производство кондитерских изделий. М.: Пищевая промышленность, 1995.-387с.

2. Кормаков С.И. Производство конфет. М.: Легкая пищевая промышленность, 1982.- 174с.

3. Кокашинский Г.Р. Производство шоколадных изделий. М.: Пищевая промышленность, 1973.-301с.

4. Лурье И.С. Руководство по технохимическому контролю в кондитерской промышленности, М.: Пищевая промышленность, 1978. 277с.

5. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. М.: Химия, 1971.-236с.

6. Малкин А.Я., Чалых А.Е. Диффузия и вязкость полимеров. Методы измерения. М.: Химия, 1979. - 304с.

7. Измерение качества продукции /Под ред. А.В. Галичева. М.: Изд-во стандартов, 1971.-258с.

8. Малкин А.Я., Аскадский А.А., Коврига В.В. Методы измерения механических свойств полимеров. — М.: Химия, 1978.

9. Соловьев А.Н., Каплун А.Б. Вибрационный метод измерения вязкости жидкостей. — Новосибирск: Наука, 1970.

10. Вибрационная вискозиметрия /Под редакцией Кутателадзе С.С. Новосибирск: СО АН СССР, Ин-т теплофизики, 1976.

11. Крутоголов В.Д., Кулаков М.В. Ротационные вискозиметры. М.: Машиностроение, - 1984. - 112с.

12. Чистяков М.В. Ротационный вискозиметр // Труды Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» / Самара, СамГТУ 2004. - с. 116-120.

13. Белкин И. М., Виноградов Г.В., Леонов А.И. Ротационные приборы. Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов. — М.: Машиностроение: 1968. 272с.

14. Кузнецов В.А., Лисин В.А., Чистяков М.В. Методы повышения помехоустойчивости и точности ротационного вискозиметра // статья на депонирование Самара, 2005.

15. Назаров Н.Г. Метрология. Основные понятия и математические модели. М.: Высш. Шк: 2002. - 348с.

16. Новицкий П.В., Зограф. И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомоиздат: Ленинг. отд-ние, 1985. - 248 с.

17. Чистяков М.В. Влияние параметров ротора на результирующую погрешность ротационного вискозиметра // Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологической Академии РФ, выпуск 17, серия ИИУС / Самара 2005. - с. 27-34.

18. Алферов А.Н. Погрешности измерений физических величин. — М.: Наука: 1985,324с.

19. Енохович А.С. Справочник по физике и технике. М.: Просвещение: 1989.

20. Чистяков М.В. Влияние температуры на результирующую погрешность измерения вязкости шоколадной массы ротационного вискозиметра// Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра.

21. Чистяков М.В. Принципы построения математической модели вязкости шоколадной массы. // Вестник Самарского государственного технического университета, серия «технические науки» №33 Самара 2005. — с. 141-143.

22. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. М.: Наука, 1976.

23. Егоренков Д.Л., Фрадков А.Л., Харламов В.Ю. Основы математического моделирования. СПб.: БГТУ, 1996

24. Земельман М.А. Справочник по международной системе единиц. -М.: Изд-во стандартов, 1977. 357с.

25. Вержбицкий В.М. Численные методы. Линейная алгебра и нелинейные уравнения., Высшая школа, М.2000, 266с

26. Ануфриев И.Е. Самоучитель MatLab 5.3/б.х. СПб.: БХВ-Петербург, 2002. - 736с.

27. Волков Е.А. Численные методы. Учебное пособие. 3-е изд., СПб: Издательство "Лань", 2004. - 256с.

28. Тарасевич Ю.Ю. Информационные технологии в математике. М.: СОЛОН-Пресс, 2003. - 144с.

29. Турчак Л.И., Плотников П.В. Основы численных методов: Учебное пособие. 2-е изд. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002.-304с.

30. Чистяков М.В. Построение математической модели вязкости шоколадной массы интерполяционным методом // Материалы научно-технической конференции «Информационные, измерительные и управляющие системы (ИИУС 2005) / Самара, СамГТУ - 2005. - с. 230-232.

31. Сергеев А.Г., Латышев М.В., В.В. Метрология, стандартизация, сертификация: Учебное пособие. — М.: Логос, 2001. — 536с.

32. Земельман М.А. Метрологические основы технических измерений. -М.: Изд-во стандартов, 1991. 237с.

33. Земельман М.А. Метрологические основы технических измерений. — М.: Изд-во стандартов, 1991.

34. Казлова А.В. Стандартизация, метрология, сертификация, в общественном питании, М.: Издательство мастерство. 2001г. — 154с.

35. Чистяков М.В. Основные принципы регулирования вязкостью шоколадной массы // Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологии Академии РФ, выпуск 16, серия ИИУС / Самара — 2005. — с. 42-46.

36. Куликовский К.Л., Чистяков М.В. Автоматизированное управление вязкостью шоколадной массы // Труды Всероссийской межвузовской научно-практической конференции «Компьютерные технологии в науке, практике и образовании» / Самара, СамГТУ 2004. - с. 76-79.

37. Потапов J1.А. и Юферов Ф.М. Измерение вращающих моментов и щ скоростей вращения микроэлектродвигателей. М.:Энергия,1974. - 128с.

38. Чистяков М.В. Структура информационно-измерительной и управляющей системы вязкости шоколадной массы // Труды Поволжского регионального Научно-Технического центра Метрологии Академии РФ, выпуск 17, серия ИИУС / Самара 2005. - с. 18-26

39. Каасик П.Ю., Несговорова Е.Д., Борисов А.П.Расчёт управляемых короткозамкнутых микродвигателей. Л.:Энергия,1972. - 168с.

40. Арменский Е. В., Фалк Г. Б.: Электрические микромашины. — Москва "Высшая школа", 1985.-230 с.

41. Ермолин Н. П. Электрические микромашины малой мощности. — М.: 'Ф Высшая школа, 1967. 503с.

42. Вейнгер A.M. Регулируемый синхронный электропривод. — М.: Энергоатомоиздат, 1985. — 328с.

43. Электротехника. Учебник для вузов/А.С. Касаткин, М.В. Немцов. — 7-е изд.,- М.: Высшая школа,2002. 542с.

44. Булгаков А.А.Частотное управление асинхронными двигателями. 3-е изд. М.: Энергоиздат, 1982. - 216с.

45. Лопухина Е.М. Асинхронные исполнительные микродвигатели для систем автоматики: Учебное пособие для электротехн. спец. вузов. — М.: Высшаяшкола, 1988. -328с.

46. Москаленко В. В. Автоматизированный электропривод. М.: Энергоатомоиздат, 1986.-472с.

47. Курбасов А.С. Особенности проектирования частотно-управляемых асинхронных двигателей. М.: Электротехника. - 1990. - 256с.

48. Лопухина Е.М. и Сомихина Г.С.Расчет асинхронных микродвигателей однофазного и трёхфазного тока. -Л.: Госэнергоиздат, 1961. 312с.

49. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. 6-е изд. Учебник для студентов энергетических и электротехнических вузов. — М.: Высшая школа, 1973. 752с.

50. Кузнецов М.И. Основы электротехники. М.: Высшая школа, 1964. -560с.

51. Калабеков Б.А. Цифровые устройства и микропроцессорные системы: Учебник для техникумов связи. М.: Горячая линия-Телеком,2002. - 336с.

52. Фрунзе А.В. Микроконтроллеры. Это же просто! Т. 1. — М.: 000"ИД СКИМЕН",2002. 336С.

53. Гальперин М.В. Электронная техника. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.-304 с.

54. Килем Ю.М. Типовые элементы систем автоматического управления. М.: ФОРУМ: ИНФРА, 2002, - 384 с.

55. Электрические и электронные аппараты: Учебник для вузов/ Под ред. Ю.К. Розанова М.: Информэлектро, 2001. - 452 с.

56. Касаткин А.С., Немцов М.В. Общая электротехника. М.: Наука, 1986.-357 с.

57. Анхимюк B.J1., Опейко О.Ф, Михеев Н.Н. Теория автоматичекого управления. Минск: Дизайн ПРО,2002. - 352с.

58. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления. 2-е изд., пер. и доп. СПб.: Политехника, 2002. - 289с.

59. Попов И.И., Голицина О.П. Основы алгоритмизации и программирования. М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003, - 432 с/

60. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. Методы обработки данных. М.: МИР, 1980, - 612 с.

61. Назаров Н.Г. Планирование измерений при экспериментальной оценке условия их единства. Журнал «Измерительная техника». — 2000. — № 2.

62. Налимов В.В., Чернова Н.А. Статистические методы планирования экспериментов. —М.: Наука, 1971.

63. Сучак Е.В. и др. Надежность технических систем. — Красноярск.: МГП Раско, 2001.-487с.

64. Надежность технических систем: справочник. /Под ред. Ушакова И.А.: М.: Радио и связь, 1985. - 327с.

65. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений. — М.: Наука, 1971.-576с.

66. Ханс-Иохим Миттаг, Хорст Ринне Статистические методы обеспечения качества. Пер. с нем. -М.: Машиностроение, 1995.