автореферат диссертации по технологии продовольственных продуктов, 05.18.12, диссертация на тему:Совершенствование методов контроля качества жидких коптильных сред на основе обобщенного показателя
Автореферат диссертации по теме "Совершенствование методов контроля качества жидких коптильных сред на основе обобщенного показателя"
УДК 664.951.3:658.562.012.7 (043.3)
ЯЦЕНКО ВИКТОРИЯ ВЛАДИМИРОВНА
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ЖИДКИХ КОПТИЛЬНЫХ СРЕД НА ОСНОВЕ ОБОБЩЕННОГО ПОКАЗАТЕЛЯ
Специальности 05.18.12 - Процессы и аппараты пищевых производств;
05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
2 8 ОКТ 2ою
Мурманск - 2010
004611568
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования "Мурманский государственный технический университет"
Научные руководители:
доктор технических наук, профессор Ершов Александр Михайлович; кандидат технических наук, доцент Маслов Алексей Алексеевич.
Официальные оппоненты:
доктор технических наук, профессор Богатиков Валерий Николаевич; кандидат технических наук Иваней Александр Антонович.
Ведущая организация: ГОУ ВПО "Московский государственный университет прикладной биотехнологии"
Защита состоится "15" ноября 2010 г. в 10:00 часов на заседании диссертационного совета Д 307.009.02 в Мурманском государственном техническом университете по адресу: 183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мурманского государственного технического университета по адресу: 183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13
Отзывы на автореферат направлять по адресу: 183010, г. Мурманск, ул. Спортивная, д. 13, ФГОУ ВПО "МГТУ"
Автореферат размещен на сайте www.mstu.edu.ru "14" октября 2010 г. Автореферат разослан "14" октября 2010 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Д307.009.02,
канд. техн. наук, профессор и. Н. Коновалова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность проблемы. Процесс копчения является традиционным способом обработки рыбы, который обеспечивает получение деликатесной продукции, пользующейся неизменным спросом у населения.
Одним из путей решения вопросов экологии и гигиены копченой продукции является обработка изделий из мяса и рыбы коптильными препаратами с целью придания продукции специфических свойств, таких как цвет, вкус и аромат, свойственных копченым продуктам. Применение коптильных препаратов позволяет интенсифицировать процесс обработки, получать однородную по качеству копченую продукцию, избежать накопления в продукте канцерогенных веществ, уменьшить загрязнение окружающей среды вредными выбросами. Для приготовления коптильных препаратов существуют различные технологии, многие из которых несовершенны, требуют значительных энерго- и трудозатрат. В настоящее время определение компонентного состава коптильного препарата производится по стандартным методикам (ГОСТ Р 51650, МУК 4.4.1.011-93, ГОСТ 18995.1), требующим наличия специального оборудования и высокой квалификации обслуживающего персонала. В силу отсутствия эффективных средств получения информации о ходе технологического процесса приготовления коптильного препарата сдерживается и комплексная автоматизация рассматриваемых процессов.
Таким образом, разработка автоматизированных методов контроля концентрации веществ в жидких коптильных средах, обеспечивающих получение коптильных препаратов стабильного химического состава, не содержащих вредных для здоровья человека веществ, является актуальной задачей.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является разработка и научное обоснование методов контроля состава коптильных препаратов. Для достижения поставленной цели сформулированы и решаются следующие задачи:
• исследование существующих методов контроля состава коптильных препаратов;
• исследование и обоснование радиоволновых методов контроля концентрации компонентов в коптильных препаратах;
• разработка конструкции датчика для определения состава коптильных препаратов;
• выявление информативных параметров устройств для измерения концентрации коптильных препаратов;
• экспериментальное изучение работы устройств для измерения концентрации компонентов коптильных препаратов;
• разработка и реализация алгоритмов получения и хранения данных о составе коптильных препаратов, а также расчета информативных параметров;
• разработка структуры прибора контроля концентрации коптильных препаратов на основе предложенного метода.
Научная новизна. В диссертации впервые решены следующие задачи:
• научно обоснованы радиочастотные методы определения концентрации компонентов в контролируемых жидкостях в течение всего процесса приготовления коптильного препарата;
• предложена конструкция радиочастотного датчика для применения в системе автоматизированного контроля процесса приготовления коптильного препарата;
• разработана электрическая схема замещения радиочастотного датчика для контроля компонентного состава коптильных препаратов;
• разработаны методика экспериментального исследования и алгоритм реализации радиочастотных измерений для контроля концентрации компонентов в коптильных препаратах.
Практическая ценность работы. Разработан и изготовлен опытный образец радиочастотного датчика. Разработанные алгоритмы, методики и программно-аппаратный комплекс могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями для создания промышленных образцов приборов и устройств для исследования состава жидких сред, создания автоматизированных систем управления процессом приготовления коптильных препаратов. Получен патент на изобретение "Способ измерения физических свойств вещества".
Методы исследования. В работе используются методы теории автоматического управления, планирования эксперимента, теоретические основы информационно-измерительной техники и цифровой обработки сигналов. Обработка данных эксперимента выполнена на ЭВМ по разработанным алгоритмам с использованием языка программирования С++ в среде Borland С++ Builder 6.
Внедрение. Результаты диссертационной работы в виде программно-аппаратного комплекса для контроля процесса приготовления коптильного препарата "СКВАМА-2" внедрены в лаборатории "Современных технологий производства продуктов из гидробионтов" (СТППГ) кафедры "Технологии пищевых производств" (ТПП) ФГОУ ВПО "Мурманский государственный технический университет" (МГТУ). Принципы работы разработанных устройств рассматриваются в учебном процессе студентов, обучающихся по специальности 220301.65 "Автоматизированные технологии и производства" по дисциплинам "Технические средства автоматизации", "Технические измерения и приборы", в дипломном проектировании студентов той же специальности, а также в учебном процессе специальности 260302.62 "Технология рыбы и рыбных продуктов" по дисциплине "Технология рыбной отрасли".
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Применение радиочастотных методов для получения информации о компонентном составе коптильных препаратов.
2. Конструкция радиочастотного датчика состава коптильного препарата в виде отрезка коаксиальной длинной линии с U-образным внутренним проводником.
3. Установленные зависимости между общим количеством кислот, содержащихся в пробах коптильного препарата, и модифицированным интегральным показателем.
4. Структурная схема микроконтроллерного радиочастотного концентра-томера для автоматизации процесса контроля компонентного состава коптильных препаратов.
Апробация полученных результатов. Основные положения диссертационной работы представлены на следующих конференциях:
1. Международная научно-техническая конференция "Наука и образование". Мурманск, 2007-2010.
2. Международная научно-техническая конференция "Датчики, приборы и системы - 2007". Ялта, 2007.
3. Третья международная научно-техническая конференция "Автоматизация и энергосбережение машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования". Вологда, 2007.
4. XI Международная научно-практическая конференция "Современные технологии в машиностроении". Пенза, 2007.
5. Всероссийской конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь и современные информационные технологии". Томск, 2008,2010.
6. Российская конференция с международным участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения (УКИ'08)". Москва, ИПУ РАН, 2008.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ (из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ - семь). Получены четыре свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ, патент на изобретение № 23332659.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 174 страницах, содержит 12 таблиц и 53 рисунка. Список литературы включает 134 наименования.
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цель исследований и научная новизна, показана практическая ценность результатов диссертационной работы.
В главе 1 "Анализ технологического процесса бездымного копчения рыбы, процесса приготовления коптильного препарата и состояние вопроса его автоматизации" приведены основные сведения о способах копчения рыбы. Проведенный анализ существующих методов и средств определения компонентного состава коптильных препаратов показал, что определение состава многокомпонентных смесей связано со значительными трудностями, поэтому необходимы поиски новых путей автоматического контроля состава многокомпонентных сред. Перспективным и эффективным методом анализа и исследования химического состава коптильной жидкости является радиоволновый метод измере-
ния, основанный на использовании зависимости параметров электромагнитной системы от электрофизических параметров контролируемой величины.
В главе 2 "Разработка радиочастотных методов, принципов построения и конструкции измерительного устройства для контроля состава коптильных жидкостей" рассматриваются вопросы, касающиеся методов контроля и конструкции датчика концентратомера.
Радиочастотные измерительные устройства могут иметь в качестве первичных преобразователей (датчиков) отрезки однородной и неоднородной длинных линий. Как показано в работе, для решения поставленной задачи получения информации о составе коптильных препаратов наиболее эффективной является конструкция радиочастотного датчика в виде отрезка коаксиальной линии с и-образным внутренним проводником (рис. 1). Достоинствами данного чувствительного элемента являются простота изготовления и возможность использования в качестве и-образного внутреннего проводника стандартных проводов с электрической изоляцией.
Эквивалентная схема замещения всей измерительной ячейки, погруженной в исследуемую жидкость, представлена на рис. 2.
Здесь: ¿д и йд - индуктивность и сопротивление линии датчика - параметры, которые зависят только от конструкции элемента (длины линии, способа изготовления), и не зависят от раствора, в который погружается датчик;
Свозд - емкость части датчика, не погруженного в раствор;
Ср и Лр - емкость и сопротивление части датчика, погруженного в раствор (параметры, зависящие от свойств жидкости);
Соб - емкость двойного слоя, образованного проводником и диэлектрической оболочкой;
1тя и ¿р - малые паразитные индуктивности, характеризующие наведение ЭДС и накопление энергии в магнитном поле на высоких частотах.
В рассматриваемой главе диссертационной работы представлены расчетные формулы для определения параметров элементов схемы замещения.
^ ^ / шайба
изолирующая
Рис. 1. Конструкция чувствительного элемента
Рис. 2. Эквивалентная схема замещения чувствительного элемента
Анализ схемы замещения позволяет предположить, что данную U-образную коаксиальную линию можно использовать как ВЧ-резонатор и при соответствующем подключении измерительной и преобразовательной части использовать как датчик концентрации исследуемых жидкостей. В этом случае информативными параметрами будут являться: собственная (резонансная) частота f9 электромагнитных колебаний и добротность Q резонатора.
В рамках диссертационной работы рассмотрены варианты определения резонансной частоты ВЧ-резонатора при включении в автогенераторную схему, и добротности, путем применения генератора частотно-модулированных сигналов. Однако анализ информативности параметров/ри2 показал, что по мере усложнения объектов исследования (многокомпонентные смеси) на первый план выходят экспериментальные методы, для которых основной формой получаемых результатов являются амплитудно-частотные характеристики (АЧХ). Эти характеристики определяются в результате активного эксперимента: на вход линейного стационарного объекта (измерительная ячейка, помещенная в исследуемую жидкость) подается гармоническое воздействие и(() = Usin ю, /, на выходе в установившемся состоянии также появятся гармонические колебания:
ХО = Дю,)яп[су + <р(<в,)]. (1)
В этом случае передаточная функция объекта на частоте ш = со, определяется по формуле
V/ \ J ф(Ш;)
X) (2)
где IV(Ja,) - частотная передаточная функция (характеристика) объекта, A(al) = mod1V(jaii), q>((ai) = argfV(Jai) - амплитудно-частотная характеристика и фазовая частотная характеристика (ФЧХ) объекта.
При заданной частоте модуль функции WQ&i) вычисляют по формуле
А(са,)= , а ее аргумент ф(оз.) совпадает по величине с фазовым сдвигом £/(ю()
выходных колебаний испытуемого объекта относительно входного сигнала.
Передаточная функция рассматриваемой схемы замещения (рис. 2) определяется по обобщенной формуле:
о)
U(j со) z„(ja) a2+jb2 где О, =/1(4оад.СВозд.А'СР'С0)' ö> = fг>Свт, Ip, Ср, Äp, С*, 0»), а2 = /з ( Аюм > ^возд > ¿р. Ср > ^ > Соб, £д, -Яд, со),
b2=fi(Ltow,Ctm,Lp,Cp>Rp,Cc6,LR,Rn,(o) - выражения, зависящие от параметров эквивалентной схемы.
в
По передаточной функции определяется зависимость амплитуды от частоты: А (а) = ^е2 (Ж (уш)) + 1тг (Ш(») =
Г ага2+Ь1-ЬгЛ2
«2+62
Ь{-а2-Ь2- Я]
а^ +
, (4)
Информативной частью АЧХ принимается диапазон частот, на котором наблюдаются локальные экстремумы амплитуды (Д^ и Л^,,). Параметры схемы замещения (а следовательно, и вид АЧХ) зависят от длины линии датчика (рис. 3), поэтому для удобства работы и меньших затрат на подготовку проб, а также для получения значения Аш, достаточного для надежной регистрации, был изготовлен датчик с длиной линии, равной 0.3 м. Расчет схемы замещения и построение АЧХ проводился для случая погружения чувствительного элемента в дистиллированную воду (е = 80). Расчетная АЧХ датчика представлена на рис. 4. Амплитудно-частотные характеристики позволяют получить ряд информативных параметров, а именно: максимальную амплитуду А^; частоту ю^, при которой амплитуда достигает максимального значения; частоту со , при которой амплитуда равна единице. Эти характерные точки связаны с электрофизическими свойствами исследуемой жидкости.
'1оТ7оТ°0
шЮ ьрад/с
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
щ Кррад-'с
Рис. 4. Расчетная амплитудно-частотная характеристика
Рис. 3. Зависимость между длиной датчика I, частотным диапазоном со и амплитудой сигнала А
Однако в случае, когда объектом исследования является коптильная жидкость, степень отклонения этих параметров может быть недостаточна для надежной регистрации в силу малых значений концентраций компонентов. Увеличить чувствительность метода к изменению характера АЧХ можно с помощью модифицированного интегрального показателя, вычисляемого по формуле
Л> = £2 ■ к2 • /[¿] • ((Л[г -1] + 41]) ■ (/[г] -/[г-1])),
(5)
где п - количество точек в массиве данных, полученном при снятии амплитудно-частотной характеристики для исследуемой пробы;
A[i] и f[i] - амплитуда и частота сигнала, полученные на текущем шаге;
A[i -1] и f[i -1] - амплитуда и частота сигнала, полученные на предыдущем шаге.
Таким образом, предлагаемые радиочастотный метод и конструкция датчика измерительного устройства могут быть применены для контроля процесса приготовления когтгильнош препарата. Проверка адекватности схемы замещения произведена путем сравнения амплитудно-частотных характеристик модели и характеристик, полученных в результате активного эксперимента при погружении датчика в жидкость с известными электрофизическими свойствами (дистиллированную воду).
В главе 3 "Исследование различных схем измерения концентраций компонентов смесей" приведены структурные схемы разработанных приборов для контроля состава коптильных препаратов.
В данной главе приведены структурные схемы устройств, позволяющих определять информативные параметры ВЧ-резонатора (резонансную частоту и добротность). Для исследования растворов с малыми значениями концентраций компонентов, перспективным методом является построение АЧХ. Для реализации данного метода была изготовлена измерительная схема (рис. 5).
Рис. 5. Измерительная система для построения амплитудно-частотных характеристик измерительной ячейки
Источник гармонического сигнала - генератор высокочастотных сигналов Г4-102А. Для получения информации об амплитудах входного и выходного сигналов используется цифровой осциллограф фирмы ACUTE, а также разработанное программное обеспечение "VYK". Для обработки полученных экспериментальных данных и расчета модифицированного интегрального показателя создано программное обеспечение "VYKAnalyser". Отклонения АЧХ, полученных в ходе эксперимента (при погружении датчика в дистиллированную
воду) и по рассчитанной схеме замещения для характерных точек, составляют:
по А^ - 1.64 %; по - 0.32 %; по - 2.23 %, по Ую - 0.26 % (рис. 6).
Предварительные эксперименты показали, что метод построения и анализа АЧХ является наиболее предпочтительным для контроля компонентного состава коптильного препарата. Реализация программно-аппаратного комплекса позволила получить результаты, подтверждающие теоретические предпосылки.
В главе 4 "Экспериментальные исследования состава коптильного препарата "СКВАМА-2" с применением метода построения амплитудно-частотных характеристик" рассматриваются результаты проведенных экспериментов по определению состава жидких многокомпонентных сред с помощью разработанного программно-аппаратного комплекса. Устанавливается зависимость между модифицированным интегральным показателем и показателем "общая кислотность" исследуемых проб в ходе процесса приготовления коптильного препарата, а также определяется возможность расширения области применения данного метода для исследования различных пищевых жидкостей.
На первом этапе экспериментальной работы в качестве объектов исследования рассматривались растворы, имитирующие коптильные препараты. В дистиллированной воде растворялись фенол, формалин и уксусная кислота. В каждой серии экспериментов содержание одного из компонентов менялось в диапазоне, близком к содержанию в готовом коптильном препарате. Для каждой пробы строилась АЧХ и рассчитывался модифицированный интегральный показатель по формуле (5). Исследования показали, что метод наиболее чувствителен к изменению содержания уксусной кислоты в растворе. Также были проведены исследования готового коптильного препарата "СКВАМА-2" с различными значениями показателя "общая кислотность" и температуры раствора. По результатам проведенных опытов получено следующее уравнение регрессии:
с(М, Т) - 92.882 -1.365 • /ш - 0.37 ■ Г + 0.005 • 7ш2 + 0.001 • Тг + 0.003 • М ■ Т, (6)
4
и
" 3 10 15 20 25 30 Л 55 1ГЦ.
Рис. 6. Амплитудно-частотные характеристики и-образного датчика, погруженного в дистиллированную воду
где с - общая концентрация кислот, %;
J(й - модифицированный интегральный показатель АЧХ датчика, помещенного в исследуемую жидкость;
Т - температура раствора, °С.
Таким образом, результаты экспериментов показали, что метод позволяет фиксировать изменение содержания кислот в готовом коптильном препарате. Кроме того, анализ трех основных групп химических веществ, содержащихся в жидкой коптильной среде, показал, что фенольные соединения также можно отнести к кислотным соединениям, т. е., с точки зрения измерений, в коптильной жидкости можно выделить три составляющие: воду, кислоты (включая фенолы) и карбонильные соединения. Кроме того, для конкретных дымогене-ратора и абсорбера, при соблюдении предписанных технологических режимов, соотношения между кислотами, фенолами и карбонильными соединениями в процессе приготовления коптильного препарата изменяются незначительно. Таким образом, проведенные эксперименты показали, что данный метод можно использовать для контроля процесса приготовления коптильного препарата по показателю "общая кислотность". Если расчетный показатель не превышает установленной нормы и соблюдается технология приготовления коптильного препарата, описанная в соответствующей инструкции, то считается, что по остальным показателям также не происходит нарушения требований к составу продукта.
На следующем этапе экспериментальных работ были исследованы пробы коптильного препарата, полученные на разных этапах приготовления коптильной жидкости.
115 -г 110 -■ 105 -100 -■ 3 95 . "»9085 -80 ■■ 75 -■ 70 -■ 0
8
-,-,-,-,-,-,-о
20 40 60 80 100 120 140 160 время приготовления, ч
[ к ^ ■ "общая кислотность"
Рис. 7. Зависимости показателя /ю и показателя "общая кислотность" от времени приготовления коптильной жидкости
Исследуемые пробы препарата "СКВАМА-2" получены в лаборатории "СТППГ" кафедры "Технологии пищевых производств" МГТУ. Для каждой пробы определялись значение показателя "общая кислотность" по стандартной методике, описанной в ТУ 2455-001-00471633-03 (п. 6.4), а также получены АЧХ и рассчитан показатель /со (рис. 7).
0,6 -
о
0.0 -1-,-1-,-1-
67 92 97 102 107 112
¡VI
|-расчет по ■ растет по ТУ |
Рис. 8. Значения параметра "общая кислотность" коптильного препарата, рассчитанные в зависимости от показателя /ш и по стандартной методике
По результатам экспериментов методом наименьших квадратов был получен следующий аппроксимирующий полином (рис. 8).
сг«я О^ю) =- 0.02 • Уш +1.454, (7)
где сраоч - расчетное значение показателя "общая кислотность" коптильного препарата, %.
Температура растворов поддерживалась на уровне 18 °С. Средняя абсолютная погрешность метода составила 6 = 0.04 %.
Таким образом, расчет параметра "общая кислотность" с помощью программно-аппаратного комплекса, реализующего метод построения и анализа амплитудно-частотных характеристик и-образного радиоволнового датчика, погруженного в исследуемую жидкость, позволяет осуществлять экспресс-контроль процесса приготовления коптильного препарата.
Разработанный метод определения состава исследуемых смесей с построением и анализом АЧХ может применяться для различных пищевых жидкостей. В рамках диссертационной работы была проведена апробация метода для исследования содержания воды в томатной пасте, рыбьем жире и сахарном сиропе. В ходе экспериментов с пищевыми жидкостями было установлено, что для томатной пасты и сахарного сиропа требуется датчик с более тонкой диэлектрической оболочкой и большей длиной линии датчика. Конструкция разработанного образца такого датчика представлена в диссертационной работе. На рисунках представлены зависимости модифицированного интегрального
показателя при изменении содержания воды в рыбьем жире (рис. 9), сухих веществ в томатной пасте (рис. 10) и сахара в сахарном сиропе (рис. 11).
содержание воды, %
5Г
сухие вещества, %
Рис. 9. Зависимость Ja> при изменении содержания воды в рыбьем жире
1120 1100 1080 £ 1060 1040 1020 1000 980
Рис. 10. Зависимость J(¡> при изменении содержания сухих веществ в томатной пасте
0 2 4
содержание сахара,%
Рис. 11. Зависимость J<ss при изменении содержания сахара в сахарном сиропе
В главе 5 "Разработка автоматизированной системы контроля за ходом процесса приготовления коптильного препарата" рассмотрены вопросы, связанные с реализацией автоматизированной системы, позволяющей осуществлять контроль процесса приготовления коптильного препарата по показателю "общая кислотность".
Для создания системы непрерывного контроля процесса приготовления коптильного препарата автором предлагается структурная схема микроконтроллерного устройства, позволяющего автоматически получать АЧХ датчика, погруженного в исследуемую жидкость (рис. 12).
Устройство выполняет следующие основные функции:
1. подача на датчик, погруженный в исследуемый раствор, набора тестовых гармонических сигналов заданной частоты;
2. сбор, первичная обработка и хранение информации о состоянии объекта исследования (значений амплитуд входного и выходного сигналов, значение температуры раствора);
3. передача данных о состоянии объекта исследования для последующей обработки на персональный компьютер (ПК) и визуализация полученной информации.
Рис. 12 Структурная схема устройства контроля состава коптильного препарата
Данная структура позволяет на датчик, погруженный в исследуемую жидкость, подавать набор гармонических сигналов, частота которых задается Um, формируемым микроконтроллером по заданной программе. При помощи амплитудных детекторов фиксируются амплитуды сигналов на входе и выходе датчика. Эти параметры считываются микроконтроллером, определяется отношение амплитуд выходной и входной синусоиды и строится АЧХ, по которой рассчитывается интегральный показатель Jo.
На основе анализа рынка современных микроконтроллеров и имеющегося положительного опыта работы, для реализации рассматриваемого функционального устройства применяется микроконтроллер семейств PIC (Peripheral Interface Controller) фирмы Microchip. С помощью представленного микроконтроллерного устройства предлагается реализация системы автоматизированного непрерывного контроля процесса приготовления коптильного препарата "СКВАМА-2" (рис. 13), на базе установки в лаборатории "СТППГ" МГТУ. В камере, сообщенной с резервуаром, размещается U-образный радиоволновый датчик и датчик температуры. Корпус прибора выполняется со степенью защиты IP65. Циркуляционным насосом малой мощности (4) каждые 30 мин через камеру прокачивается готовящаяся жидкая среда, затем на датчик подаются тестовые сигналы и снимаются амплитуды входных и выходных сигналов. ПК обрабатывает полученные результаты и проверяет соответствие хода процесса абсорбции водой компонентов коптильного дыма эталонным значениям, хранящимся в памяти. Так как время приготовления коптильного препарата, установленное в ТУ 2455-001-00471633-03, лежит в достаточно широких пределах (от 70 до 140 ч.), то применение данной системы позволит своевременно оп-
ределять степень готовности коптильного препарата и, следовательно, сократить время его приготовления.
Цымовые газы после сорбции
Рис. 13. Автоматизированная система контроля процесса приготовления коптильного препарата: 1 - корпус абсорбера; 2 - радиочастотный датчик;
3 - датчик температуры; 4,5 - циркуляционные насосы; 6 - уровнемер; 7 - форсунки
В диссертационной работе приведены оценочные расчеты срока окупаемости предлагаемого микроконтроллерного устройства. Он составляет 2.4 года.
Таким образом, разработанная автоматизированная система контроля процессом приготовления коптильного препарата позволяет получать информацию о составе коптильного препарата по показателю "общая кислотность" без отбора и предварительной подготовки проб, оперативно определять окончание процесса абсорбции водой компонентов коптильного дыма, а также может быть использована при разработке автоматизированных систем управления работой дымогенератора.
ВЫВОДЫ
1. Показана целесообразность применения радиочастотного метода измерений для контроля процесса приготовления коптильного препарата.
2. Разработана конструкция радиочастотного датчика, представляющего собой коаксиальную линию с и-образным внутренним проводником.
3. Разработан и экспериментально подтвержден метод получения информации о ходе процесса приготовления коптильного препарата с помощью построения АЧХ и расчета модифицированного интегрального показателя.
4. Исследованы особенности информативных параметров датчика радиочастотного концентратомера и обоснована возможность их использования для решения задачи контроля концентрации компонентов коптильных препаратов.
5. Установлены зависимости между показателем "общая кислотность" коптильного препарата и модифицированным интегральным показателем.
6. Разработана автоматизированная система контроля процессом приготовления коптильного препарата на базе микроконтроллерного радиочастотного устройства определения показателя "общая кислотность" жидких коптильных сред. Ожидаемый экономический эффект от внедрения системы контроля составит до 15 % за счет сокращения расхода электрической энергии на процесс дымообразования.
Основные положения диссертационной работы опубликованы в изданиях, рекомендованных ВАК:
1. Измерение концентрации веществ в водных растворах /А. М. Ершов А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. - Мурманск, 2006. - Т. 5, № 9. - С. 874-878.
2. Радиочастотная концентратометрия технологических водных растворов /А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Датчики и системы. - 2007. - №11. - С. 17-21.
3. Радиоволновый резонаторный метод измерения физических свойств жцц-костей с диэлектрическими потерями / А. М. Ершов, А. А. Mac-лов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. - Мурманск, 2008. - Т. 11, № 3. - С. 498-501.
4. Метод спектроскопического исследования вещества в системах непрерывного контроля состава коптильных препаратов / А. А. Маслов, В. В. Яценко, А. Р. Власова, А. В. Власов // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. -Мурманск, 2009. - Т. 12, № 2. - С. 268-271.
5. Резонаторный метод измерения физических свойств жидкостей с применением полосковых линий / А. С. Совлуков, А. А. Маслов, В. В. Яценко, А. Р. Власова // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. - Мурманск, 2009. - Т. 12, № 2. - С. 271-276.
6. Пат. 2332659 Российская Федерация, МПК7 : G 01 N 27/02. Способ измерения физических свойств вещества / Ершов А. М., Маслов А. А., Совлуков А. С., Фатеев В. Я., Яценко В. В.; заявитель и патентообладатель ФГОУВПО "Мурман. гос. техн. ун-т.2. - № 2006144652/09; заявл. 14.12.2006 ; опубл. 27.08.2008, Бюл. № 24. -Юс.: ил.
в прочих изданиях:
7. Программа анализа опытных данных GraphAnalyzer : свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ 2008614099 Рос. Федерация / Власов А. В., Курамшина А. Р., Маслов А. А., Яценко В. В.; правообладатель ФГОУВПО "Мурманский гос. техн. ун-т". -№ 2008612910 ; поступ. 27.06.2008 ; зарег. 27.08.2008.
8. Программа обработки опытных DensiGraph : свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ 2008614096 Рос. Федерация / Власов А. В., Курамшина А. Р., Маслов А. А., Яценко В. В.; правообладатель ФГОУВПО "Мурманский гос. техн. ун-т". -№2008612907 ; поступ. 27.06.2008 ; зарег. 27.08.2008.
9. Программа идентификации частотных характеристик растворов диэлектриков VYK : свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ 2010612805 Рос. Федерация / Власов А. В., Власова А. Р., Маслов А. А., Яценко В. В.; правообладатель ФГОУВПО "Мурманский гос. техн. ун-т". - № 2010611214 ; поступ. 04.03.2010; зарег. 23.04.2010.
10. Программа построения амплитудно-частотных характеристик и расчета модифицированного интегрального показателя VykAnalyser : свид-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ 2010612804 Рос. Федерация / Власов А. В., Власова А. Р., Маслов А. А., Яценко В. В.; правообладатель ФГОУВПО "Мурманский гос. техн. ун-т". - № 2010611213 ; поступ. 04.03.2010; зарег. 23.04.2010.
U. Измерение концентраций бинарных смесей в технологических водных растворах / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Вестник Черкасс, гос. технолог, ун-та. -2007. - Спец. выпуск. - С. 176-178
12. Маслов, А. А. Устройство непрерывного контроля концентрации веществ в водных растворах / А. А. Маслов, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Современные технологии в машиностроении : сб. ст. XI Междунар. науч.-практ. конф. / Приволжский дом знаний. - Пенза, 2007. - С. 269-271.
13. Маслов, А. А. Устройство непрерывного контроля концентрации технологических водных растворов в автоматизированных системах / А. А. Маслов, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Материалы третьей науч.-техн. конф. / ВоГТУ. - Вологда, 2007. - С. 181-183.
14. Определение выходной характеристики радиочастотного концентра-томера / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Наука и образование - 2007 [Электронный ресурс] : междунар. науч.-техн. конф., Мурманск, 4-13 апреля 2007 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон, текст дан. (18 Мб). - Мурманск : МГТУ, 2007. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). -С. 1217-1221. - Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320700491 от 05.03.07.
15. Маслов, А. А. Непрерывный контроль концентрации технологических водных растворов в автоматизированных системах / А. А. Маслов, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Молодежь и современные информационные технологии : сб. тр. VI Всерос. конф. студ., аспирантов и молодых ученых / ТПУ. -Томск, 2008.-С. 351-352.
16. Метод диэлектрической спектроскопии измерения физических свойств жидкостей / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Наука и образование - 2008 [Электронный ресурс] : Междунар. науч.-техн. конф., Мурманск, 02-10 апреля 2008 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон, текст дан. (20Мб). - Мурманск : МГТУ, 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). -С. 918-921. - Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320800238 от 21.01.08.
17. Метод диэлектрической спектроскопии измерения физических свойств жидкостей / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Матер. Рос. конф. с междунар. участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения (УКИ'08)", Москва, 10-12 ноября 2008 г. / ИПУ РАН. - Москва, 2008. - С. 191-193.
18. Определение выходной характеристики радиочастотного концентрато-мера водных растворов / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Наука и образование - 2008 [Электронный ресурс]: междунар. науч.-техн. конф., Мурманск, 02-10 апреля 2008 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. -Электрон, текст дан. (20Мб). - Мурманск : МГТУ, 2008. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - С. 909-913. - Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320800238 от 21.01.08.
19. Разработка математической модели микрополоскового датчика / А. А. Маслов, В. В. Яценко, А. Р. Власова, А. В. Власов // Наука и образование - 2009 Электронный ресурс] : Междунар. научн.-техн. конф., Мурманск, 01-09 апреля 2009 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон, текст дан. (21.2 Мб). -Мурманск: МГТУ, 2009. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - С. 1200-1203. -Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320900170 от 25.05.09.
20. Резонаторный метод измерения концентрации растворов с применением полосковых линий / А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. В. Яценко, А. Р. Власова // Наука и образование - 2009 [Электронный ресурс]: междунар. научн.-техн. конф., Мурманск, 01-09 апреля 2009 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон, текст дан. (21.2 Мб). - Мурманск : МГТУ, 2009. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - С. 1195-1200. - Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320900170 от 25.05.09.
21. Совершенствование процесса получения коптильного препарата / А. А. Маслов, В. В. Яценко, А. Р. Власова, А. В. Власов // Наука и образование - 2009 [Электронный ресурс] : междунар. научн.-техн. конф., Мурманск, 01-09 апреля 2009 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон, текст дан. (21.2 Мб). -Мурманск : МГТУ, 2009. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - С. 364-368. -Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320900170 от 25.05.09.
22. Создание концентратомера для непрерывного автоматического контроля параметров коптильных препаратов / А. А. Маслов, А. Р. Власова, В. В. Яценко, А. В. Власов // Наука и образование - 2009 [Электронный ресурс] : междунар. научн.-техн. конф., Мурманск, 01-09 апреля 2009 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. -Электрон, текст дан. (21.2 Мб). - Мурманск: МГТУ, 2009. -1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - С. 1147-1150. - Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320900170 от 25.05.09.
23. Спектроскопическое исследование коптильных препаратов / А. А. Маслов, В. В. Яценко, А. Р. Власова, А. В. Власов // Наука и образование - 2009
[Электронный ресурс]: междунар. научн.-техн. конф., Мурманск, 01-09 апреля 2009 г. / Мурман. гос. техн. ун-т. - Электрон, текст дан. (21.2 Мб). - Мурманск : МГТУ, 2009. - 1 электрон, опт. диск (CD-ROM). - С. 368-373. - Гос. per. НТЦ "Информрегистр" № 0320900170 от 25.05.09.
24. Разработка метода непрерывного контроля компонентного состава для автоматизации процесса приготовления коптильного препарата / А. А. Мас-лов, А. Р. Власова, В. В. Яценко // Молодежь и современные информационные технологии : сб. тр. VIII Всерос. конф. студ., аспирантов и молодых ученых : в 2 ч. / ТПУ. - Томск, 2010. - Ч. 2. - С. 49-50.
Издательство МГТУ. 183010 Мурманск, Спортивная, 13. Сдано в набор 12.10.2010. Подписано в печать 11.10.2010. Формат 60х84'/к;. Бум. типографская. Усл. печ. л. 1,05. Уч.-изд. л. 0,88. Заказ 246. Тираж 120 экз.
Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Яценко, Виктория Владимировна
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 10 БЕЗДЫМНОГО КОПЧЕНИЯ РЫБЫ, ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ КОПТИЛЬНОГО ПРЕПАРАТА И СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ЕГО АВТОМАТИЗАЦИИ
1.1 Основные сведения о способах копчения рыбы
1.2 Методы и средства определения компонентного состава 21 коптильных препаратов
1.2.1 Определение общей кислотности
1.2.2 Определение содержания летучих кислот
1.2.3 Определение содержания фенолов
1.2.4 Определение компонентного состава коптильных 27 препаратов с применением хроматографического метода
1.3 Электрофизические параметры коптильных препаратов
1.4 Экспериментальные методы высокочастотной 33 диэлектрометрии
1.4.1 Диэлектрометрия слабопроводящих растворов
1.4.2 Диэлькометрия хорошо проводящих растворов
1.5 Технология научного исследования по теме диссертации
1.6 Выводы по первой главе
2 РАЗРАБОТКА РАДИОЧАСТОТНЫХ МЕТОДОВ, 48 ПРИНЦИПОВ ПОСТРОЕНИЯ И КОНСТРУКЦИИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА КОПТИЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ
2.1 Разработка конструкции чувствительного элемента
2.2 Построение эквивалентной схемы замещения 53 чувствительного элемента, погруженного в исследуемую жидкость и вывод передаточной функции разработанной схемы
2.3 Информативные параметры радиочастотного датчика
2.3.1 Определение резонансной частоты радиочастотного датчика
2.3.2 Определение добротности резонансного контура, 58 включающего радиочастотный датчик
2.3.3 Построение амплитудно-частотных характеристик 60 радиочастотного датчика, погруженного в исследуемую жидкость
2.4 Выводы по второй главе
3 ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗЛИЧНЫХ СХЕМ ИЗМЕРЕНИЯ
КОНЦЕНТРАЦИЙ КОМПОНЕНТОВ СМЕСЕЙ
3.1 Схема измерения концентрации компонентов смеси, 72 реализованная на базе автогенераторной схемы
3.2 Структурная схема и принцип действия измерителя 77 добротности резонансного контура, включающего радиочастотный датчик
3.3 Программно-аппаратный комплекс для получения 80 амплитудно-частотных характеристик чувствительного элемента, погруженного в исследуемую жидкость
3.3.1 Аппаратная часть измерительного комплекса для 80 построения амплитудно-частотных характеристик радиочастотного датчика, погруженного в исследуемую жидкость
3.3.2 Программная часть измерительного комплекса для 81 построения амплитудно-частотных характеристик радиочастотного датчика, погруженного в исследуемую жидкость
3.4 Выводы по третьей главе
4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОСТАВА 94 КОПТИЛЬНОГО ПРЕПАРАТА "СКВАМА-2" С
ПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ПОСТРОЕНИЯ АМПЛИТУДНО-ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
4.1 Определение чувствительности метода к изменению 94 процентного содержания компонентов коптильного препарата в растворе
4.2 Экспериментальные исследования готового коптильного 98 препарата "СКВАМА-2"
4.3 Экспериментальные исследования коптильного препарата 113 "СКВАМА-2" в процессе его приготовления
4.4 Применение метода построения и анализа амплитудно- 117 частотных характеристик для экспериментальных исследований пищевых жидких сред
4.5 Выводы по четвертой главе
5 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ 123 КОНТРОЛЯ ПРОЦЕССА ПРИГОТОВЛЕНИЯ
КОПТИЛЬНОГО ПРЕПАРАТА
5.1 Техническое задание и требования к 123 микроконтроллерному устройству контроля состава коптильного препарата
5.1.1 Разработка архитектуры микроконтроллерного 126 устройства
5.1.2 Разработка алгоритма функционирования 128 микроконтроллерного радиочастотного концентратомера
5.1.3 Разработка алгоритма программы приложения для 133 ПЭВМ, работающей совместно с микроконтроллерным устройством
5.2 Автоматизированная система контроля процесса 136 приготовления коптильного препарата
5.3 Оценочный расчет экономического эффекта и срока 137 окупаемости при внедрении автоматизированной системы контроля процесса приготовления коптильного препарата
5.4 Выводы по пятой главе
Введение 2010 год, диссертация по технологии продовольственных продуктов, Яценко, Виктория Владимировна
Актуальность проблемы
Процесс копчения является традиционным способом обработки рыбы, который обеспечивает получение деликатесной продукции, пользующейся неизменным спросом у населения.
Одним из путей решения вопросов экологии и гигиены копченой продукции является обработка изделий из мяса и рыбы коптильными препаратами с целью придания продукции специфических свойств, таких как цвет, вкус и аромат, свойственных копченым продуктам. Применение коптильных препаратов позволяет интенсифицировать процесс обработки, получать однородную по качеству копченую продукцию, избежать накопления в продукте канцерогенных веществ, уменьшить загрязнение окружающей среды вредными выбросами. Для приготовления коптильных препаратов существуют различные технологии, многие из которых несовершенны, требуют значительных энерго- и трудозатрат. В настоящее время определение компонентного состава коптильного препарата производится по стандартным методикам (ГОСТ Р 51650, МУК 4.4.1.011-93, ГОСТ 18995.1), требующим наличия специального оборудования и высокой квалификации обслуживающего персонала. В силу отсутствия эффективных средств получения информации о ходе технологического процесса приготовления коптильного препарата сдерживается и комплексная автоматизация рассматриваемых процессов.
Таким образом, разработка автоматизированных методов контроля концентрации веществ в жидких коптильных средах, обеспечивающих получение коптильных препаратов стабильного химического состава, не содержащих вредных для здоровья человека веществ, является актуальной задачей.
Цель и задачи исследования
Целью настоящей работы является разработка и научное обоснование методов контроля состава коптильных препаратов. Для достижения поставленной цели сформулированы и решаются следующие задачи:
• исследование существующих методов контроля состава коптильных препаратов;
• исследование и обоснование радиоволновых методов контроля концентрации компонентов в коптильных препаратах;
• разработка конструкции датчика для определения состава коптильных препаратов;
• выявление информативных параметров устройств для измерения концентрации коптильных препаратов;
• экспериментальное изучение работы устройств для измерения концентрации компонентов коптильных препаратов;
• разработка и реализация алгоритмов получения и хранения данных о составе коптильных препаратов, а также расчета информативных параметров;
• разработка структуры прибора контроля концентрации коптильных препаратов на основе предложенного метода.
Научная новизна
В диссертации впервые решены следующие задачи:
• научно обоснованы радиочастотные методы определения концентрации компонентов в контролируемых жидкостях в течение всего процесса приготовления коптильного препарата;
• предложена конструкция радиочастотного датчика для применения в системе автоматизированного контроля процесса приготовления коптильного препарата;
• разработана электрическая схема замещения радиочастотного датчика для контроля компонентного состава коптильных препаратов;
• разработаны методика экспериментального исследования и алгоритм реализации радиочастотных измерений для контроля концентрации компонентов в коптильных препаратах.
Практическая ценность работы
Разработан и изготовлен опытный образец радиочастотного датчика. Разработанные алгоритмы, методики и программно-аппаратный комплекс I могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями для создания промышленных образцов приборов и устройств для исследования состава жидких сред, создания автоматизированных систем управления процессом приготовления коптильных препаратов. Получен патент на изобретение "Способ измерения физических свойств вещества".
Методы исследования
В работе используются методы теории автоматического управления, планирования эксперимента, теоретические основы информационно-измерительной техники и цифровой обработки сигналов. Обработка данных эксперимента выполнена на ЭВМ по разработанным алгоритмам с использованием языка программирования С++ в среде Borland С++ Builder 6.
Внедрение
Результаты диссертационной работы в виде программно-аппаратного комплекса для контроля процесса приготовления коптильного препарата "СКВАМА-2" внедрены в лаборатории "Современных технологий производства продуктов из гидробионтов" (СТППГ) кафедры "Технологии пищевых производств" (ТПП) ФГОУ ВПО "Мурманский государственный технический университет" (МГТУ). Принципы работы разработанных устройств рассматриваются в учебном процессе студентов, обучающихся по специальности 220301.65 "Автоматизация технологических процессов и производств" по дисциплинам "Технические средства автоматизации", "Технические измерения и приборы", в дипломном проектировании студентов той же специальности, а также в учебном процессе специальности 260302.65 "Технология рыбы и рыбных продуктов" по дисциплине "Технология рыбной отрасли".
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Применение радиочастотных методов для получения информации о компонентном составе коптильных препаратов.
2. Конструкция радиочастотного датчика состава коптильного препарата в виде отрезка коаксиальной длинной линии с и-образным внутренним проводником.
3. Установленные зависимости между общим количеством кислот, содержащихся в пробах коптильного препарата, и модифицированным интегральным показателем.
4. Структурная схема микроконтроллерного радиочастотного концентратомера для автоматизации процесса контроля компонентного состава коптильных препаратов.
Апробация полученных результатов
Основные положения диссертационной работы представлены на следующих конференциях:
1. Международная научно-техническая конференция "Наука и образование". Мурманск, 2007-2010.
2. Международная научно-техническая конференция "Датчики, приборы и системы - 2007". Ялта, 2007.
3. Третья международная научно-техническая конференция "Автоматизация и энергосбережение машиностроительного производства, технология и надежность машин, приборов и оборудования". Вологда, 2007.
4. XI Международная научно-практическая конференция "Современные технологии в машиностроении". Пенза, 2007.
5. Всероссийская конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Молодежь и современные информационные технологии". Томск, 2008, 2010.
6. Российская конференция с международным участием "Технические и программные средства систем управления, контроля и измерения (УКИ'08)". Москва, ИПУ РАН, 2008.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 19 печатных работ (из них в изданиях, рекомендованных ВАК РФ - шесть). Получены четыре свидетельства о государственной регистрации программ для ЭВМ, патент на изобретение № 23332659.
Структура и объем диссертации
Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 174 страницах, содержит 12 таблиц и 53 рисунка. Список литературы включает 134 наименования.
Заключение диссертация на тему "Совершенствование методов контроля качества жидких коптильных сред на основе обобщенного показателя"
5.4 Выводы по пятой главе
1. Сформулированы техническое задание на разработку микроконтроллерного устройства контроля состава коптильного препарата, и задачи, необходимые для решения микроконтроллером.
2. Разработана функциональная схема микроконтроллерного устройства контроля состава коптильных препаратов, алгоритм программного обеспечения микроконтроллерного устройства, а также алгоритм программного обеспечения для ПЭВМ, работающего совместно с микроконтроллерным устройством контроля состава коптильного препарата.
3. Разработана схема автоматизированной системы контроля процессом приготовления коптильного препарата на базе микроконтроллерного радиочастотного устройства. Ожидаемый экономический эффект от внедрения системы контроля составит до 15 % за счет сокращения расхода электрической энергии на процесс дымообразования.
4. Автоматизированная система контроля процесса приготовления коптильного препарата может быть использована при разработке автоматизированных систем управления работой дымогенератора.
141
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основе исследований и сравнительной оценки различных методов определения концентрации компонентов в жидких коптильных средах установлена целесообразность применения радиочастотного метода измерений, основанного на зависимости параметров электромагнитной системы от контролируемой величины.
Предложены принципы построения и разработана конструкция радиочастотного датчика, представляющего отрезок коаксиальной линии с и-образным внутренним проводником.
Разработана и исследована электрическая схема замещения радиочастотного измерительного устройства для контроля состава коптильных препаратов.
Исследованы особенности информативных параметров датчика радиочастотного концентратомера и обоснована возможность их использования для решения задачи контроля концентрации компонент коптильных препаратов.
С помощью разработанного программно-аппаратного комплекса проведены экспериментальные исследования проб коптильного препарата и установлены зависимости между показателем "общая кислотность" коптильного препарата и модифицированным интегральным показателем /со.
Разработана функциональная схема микроконтроллерного радиочастотного измерительного устройства для непрерывного получения информации о составе коптильного препарата.
Разработана автоматизированная система контроля процессом приготовления коптильного препарата на базе микроконтроллерного радиочастотного устройства определения показателя "общая кислотность" жидких коптильных сред. Ожидаемый экономический эффект от внедрения системы контроля составит до 15 % за счет сокращения расхода электрической энергии на процесс дымообразования.
Результаты исследований могут быть использованы проектно-конструкторскими организациями и научно-производственными коллективами для создания промышленных образцов приборов контроля концентрации различных пищевых жидкостей, для создания автоматизированных систем управления процессом приготовления коптильных препаратов.
Библиография Яценко, Виктория Владимировна, диссертация по теме Процессы и аппараты пищевых производств
1. Акулич, И. Л. Математическое программирование в примерах и задачах : учеб. пособие для студ. экон. спец. вузов / И. Л. Акулич. — М. : Высш. шк., 1986. 317, 2. с.
2. Архангельский, А. Я. Программирование в С++ВшШег 6 / А. Я. Архангельский. М. : БИНОМ, 2002. - 1152 с. : ил.
3. Ахадов, Я. Ю. Диэлектрические параметры чистых жидкостей / Я. Ю. Ахадов. М. : Изд-во МАИ, 1999. - 856 с.
4. Ахадов, Я. Ю. Диэлектрические свойства бинарных растворов / Я. Ю. Ахадов. М. : Наука, 1977. - 400 с.
5. Банди, Б. Методы оптимизации : ввод, курс / Б. Банди ; пер. с англ. О. В. Шихеевой ; под ред. В. А. Волынского. М. : Радио и связь, 1988. - 128 с.
6. Барышников, А. В. Радиоволновый метод определения содержания фенолов, карбонилов и кислот в коптильных препаратах и экстрактах / А. В. Барышников, А. М. Ершов // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. унта. Мурманск, 2006. - Т. 9, № 4. - С. 700-702.
7. Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического регулирования / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. — 4-е изд., перераб. и доп. — СПб : Профессия, 2004. — 747 с. (Специалист).
8. Бессонов, Л. А. Теоретические основы электротехники.
9. Электрические цепи / Л. А. Бессонов. — 10-е изд. М. : Гардарика, 2001. — 638 с. : ил.
10. Богородицкий, Н. П. Теория диэлектриков / Н. П. Богородицкий -М. : Госэнергоиздат, 1965. — 395 с.
11. Боровиков, Ю. Я. Диэлектрометрия в органической химии / Ю. Я. Боровиков. — Киев : Наук, думка, 1987. 214, 1. с.
12. Брандт, А. А. Исследование диэлектриков на сверхвысоких частотах / А. А. Брандт. М. : Физматгиз, 1963. - 404 с.
13. Вавилов, А. А. Экстремальное определение частотных характеристик автоматических систем / А. А. Вавилов, А. И. Солодовников. М. : Госэнергоиздат, 1963. - 252 с.
14. Вентцель, Е. С. Исследование операций: задачи, принципы, методология / Е. С. Вентцель. 2-е изд. - М. : Наука, 1988. - 208 с.'
15. Викторов, В. А. Высокочастотный метод измерения неэлектрических величин / В. А. Викторов, Б. В. Лункин, А. С. Совлуков. -М. : Наука, 1978. 280 с.
16. Викторов, В. А. Радиоволнрвые измерения параметров технологических процессов / В. А. Викторов, Б. В. Лункин, А. С. Совлуков. -М. : Энергоатомиздат, 1989. 208 с.
17. Воскресенский, А. Н. Посол, копчение и сушка рыбы / А. Н. Воскресенский. М. : Пищ. пром-сть, 1966. - 563 с.
18. Воскресенский, А. Н. Технология рыбных продуктов / А. Н. Воскресенский, Н. А. Логунов. — М. : Пищ. пром-сть, 1968. — 422 с.
19. Гилл, Ф. Практическая оптимизация / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт : пер. с англ. В. Ю. Лебедева ; под ред. А. А. Петрова. М. : Мир, 1985. - 509 с.
20. Глазунов, Ю. Т. Моделирование процессов пищевых производств / Ю. Т. Глазунов, А. М. Ершов, М. А. Ершов. М. : Колос, 2008. - 358 с. -(Учебник).
21. Горбатов, В. А. Основы дискретной математики : учеб. пособие для студ. вузов / В. А. Горбатов. М. : Высш. шк., 1986. - 311 с.
22. Горбатов, В. М. Новое в химии, технологии и технике копчения / В. М. Горбатов, П. П. Дикун. М. : ЦНИИТЭИмясомолпром,1981. - 48 с. -(Мясная промышленность: обзор, информ. / М-во мясн. и мол. пром-сти, ЦНИИ информ. и техн.-экон. исслед.).
23. Готтлиб, И. М. Источники питания. Инверторы, конверторы, линейные и импульсные стабилизаторы / И. М. Готтлиб ; пер. с англ. А. Л. Ларина ; под ред. С. А. Лужанского. М. : Постмаркет, 2000. - 552 с.
24. Дегтярев, Ю. И. Исследование операций : учеб. для вузов по спец. «АСУ» / Ю. И. Дегтярев. М. : Высш. шк., 1986. - 320 с.
25. Джонсон, Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке : Методы обработки данных / Н. Джонсон, Ф. Лион ; пер. с англ. Е. К. Коваленко, Ю. П. Адлера, М. Г. Борчаникова, В. М. Ханина ; под ред. Э. К. Лецкого. М. : Мир, 1980. - 610 с.
26. Дорохова, Е. Н. Аналитическая химия. Физико-химические методы анализа : учеб. для вузов по спец. «Агрохимия и почвоведение» / Е. Н. Дорохова, Г. В. Прохорова. — М. : Высш. шк., 1991 256 с.
27. Ершов, А. М. Копчение пищевых продуктов. Повышение энергетической эффективности : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 1 / А. М. Ершов, В. В. Зотов, С. И. Ноздрин. Мурманск : МГТУ, 1996. - 98 с.
28. Ершов, А. М. Копчение пищевых продуктов. Повышение энергетической эффективности : учеб. пособие. В 2 ч. Ч. 2 / А. М. Ершов, В. В. Зотов, С. И. Ноздрин. Мурманск : МГТУ, 1996. - 100 с.
29. Ефимов, И. Е. Радиочастотные линии передачи. Радиочастотные кабели / И. Е. Ефимов, Г. А. Останькович. М. : Связь, 1977. - 408 с.
30. Заринский, В. А. Высокочастотный химический анализ / В. А. Заринский, В. И. Ермаков. — М. : Наука, 1970. — 200 с.
31. Зедгинидзе, И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И. Г. Зедгинидзе. — М. : Наука, 1976. — 390 с.
32. Зернов, Н. В. Теория радиотехнических цепей / Н. В. Зернов, В. Г. Карпов. М. ; Л. : Энергия, 1965. - 620 с.
33. Изерман, Р. Цифровые системы управления / Р. Изерман ; пер. с англ. С. П. Забродина, А. И. Титкова, А. В. Шалашова ; под ред. И. М. Макарова. М.: Мир, 1984. - 541 с. : ил.
34. Измерение концентрации веществ в водных растворах / А. М. Ершов А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. Мурманск, 2006. - Т. 5, № 9. - С. 874-878.
35. Измерение концентраций бинарных смесей в технологических водных растворах / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Вестник Черкас, гос. технолог, ун-та. 2007. - Спец. выпуск. - С. 176-178.
36. Измерения в электронике. В 2 т. Т. 1 / под ред. Б. А. Доброхотова. М.; Л. : Энергия, 1965.-239 с.
37. Измерения на миллиметровых и субмиллиметровых волнах : методы и техника / Р. А. Валитов и др. ; под ред. Р. А. Валитова, Б. И. Макаренко. -М. : Радио и связь, 1984. 296 с.
38. Иоссель, Ю. Я. Расчет электрической емкости / Ю. Я. Иоссель, Э. С. Кочанов, М. Г. Струнский. Л. : Энергоиздат. 1981. - 288 с.
39. Исследование состава полициклических ароматических углеводородов коптильного дыма / И. Н. Ким, Г. Н. Ким, Л. В. Кривошеева, И. А. Хитрово // Изв. вузов. Пищ. технология. 1999. - № 5-6. - С. 98-102.
40. Калиткин, Н. Н. Численные методы / Н. И. Калиткин. М. : Наука, 1978.-512 с.
41. Карманов, В. Г. Математическое программирование / В. Г. Карманов. 5-е изд.', стереотип. — М. : Физматлит, 2004. — 264 с.
42. Ким, И.Н. Канцерогенная опасность коптильного дыма / И. Н. Ким, Г. Н. Ким, А. Н. Масаженков // Изв. вузов. Пищ. технология. 1998. - № 5-6. -С. 89-91.
43. Концентратомер : пат. 2152024 Рос. Федерация : МПК 7 в 01 N 22/00, й 01 N 27/22 / М. В. Жиров, А. С. Совлуков ; заявитель и патентообладатель: М. В. Жиров, А. С. Совлуков. №99107108/09 ; заявл. 31.03.1999 ; опубл. 27.06.2000, Бюл. № 18. - 6 с. : ил.
44. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. — М. : Наука, 1973. — 832с. : ил.
45. Коршунов, Ю. М. Математические основы кибернетики / Ю. М. Коршунов. Изд.2-е, перераб. и доп. - М. : Энергоатомиздат, 1980. - 424 с.
46. Корячко, В. П. Теоретические основы САПР : учеб. для вузов / В. П. Корячко, В. М. Курейчик, И. П. Норенков. М. : Энергоатомиздат, 1987. -400 с.
47. Краткий справочник физико-химических величин / под ред. А. А. Равделя, А. М. Пономаревой. 8-е изд. - Л. : Химия, 1983. - 232 с. : ил.
48. Кринецкий, И. И. Основы научных исследований / И. И. Кринецкий. — Киев ; Одесса : Вища шк., 1981. 207 с.
49. Кугушев, А. М. Основы радиоэлектроники: линейные электромагнитные процессы / А. М. Кугушев, Н. С. Голубева. — М. : Энергия, 1969. 880 с.
50. Кулаичев, А. П. Компьютерный контроль процессов и анализ сигналов / А. П. Кулаичев. — М. : Информатика и компьютеры, 1999. — 330 с. : ил.
51. Кунцевич, В. А. Измерение параметров спектра и искажений формы сигналов : учеб. пособие / В. А. Кунцевич. М.: Изд-во МАИ, 1992 - 41 с.
52. Курко, В. И. Методы исследования процесса копчения и копченых продуктов / В. И. Курко. М. : Пищ. пром-сть, 1977. - 191 с.
53. Курко, В. И. Основы бездымного копчения / В. И. Курко. — М. : Лег. и пищ. пром-сть, 1984. — 231 с.
54. Курко, В. И. Физико-химические и химические основы копчения / В. И. Курко. М. : Пищепромиздат, 1960 — 222 с.
55. Курко, В. И. Химия копчения / В. И. Курко. — М. : Пищ. пром-сть, 1969. 343 с.
56. Кухаркин, Е. С. Основы инженерной электрофизики. В 2 ч. Ч 1 / Е. С. Кухаркин. М. : Высш. шк., 1969. - 512 с.
57. Лопатин, Б. А. Теоретические основы электрохимических методов анализа : учеб. пособие для ун-тов / Б. А. Лопатин. — М. : Высш. шк., 1975. — 295 с.
58. Лутманов, С. В. Курс лекций по методам оптимизации / С. В. Лутманов. Ижевск : НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2001. — 363 с.
59. Маслов, А. А. Устройство непрерывного контроля концентрации технологических водных растворов в автоматизированных системах / А. А. Маслов, А. Р. Курамшина, В. В. Яценко // Материалы третьей науч.-техн. конф. / ВоГТУ. Вологда, 2007. - С. 181-183.
60. Мезенова, О. Я. Бездымное копчение / О. Я. Мезенова // Рыб. хоз-во. 1999.-№2.-С. 55-56.
61. Мезенова, О. Я. Производство копченых и пищевых продуктов / О. Я. Мезенова, И. Н. Ким, С. А. Бредихин. М. : Колос, 2001. - 208 с.
62. Мейнке, X. Радиотехнический справочник. В 2 т. Т. 1 / X. Мейнке, Ф. В. Гундлах ; пер. с нем. JI. Н. Авиловой и др.. JL : Госэнергоиздат, 1960.-416 с.
63. Моик, И. Б. Термо и влагометрия пищевых продуктов : справочник / И. Б. Моик, Н. А. Рогов, А. В. Горбунов. - М. : Агропромиздат, 1988.-304 с. : ил.
64. Монтгомери, Д. К. Планирование эксперимента и анализ данных / Д. К. Монтгомери ; пер. с англ. В. А. Коптяева. JI. : Судостроение, 1980. -384 с.
65. Мышкис, А. Д. Элементы теории математических моделей / А. Д. Мышкис. — 3-е изд., испр. М.: Ком Книга, 2007. - 192 с.
66. Надь, Ш. Б. Диэлектрометрия / Ш. Б. Надь ; пер. с венгр. В. Д. Калашникова ; под ред. В. В. Малого. М. : Энергия, 1976. — 200 с.: ил.
67. Налимов, В. В. Логические основания планирования эксперимента / В. В. Налимов, Т. И. Голикова. 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1980. - 152 с.
68. Налимов, В. В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В. В. Налимов, Н. А. Чернова. М. : Наука, 1965.-398 с.
69. Никольский, В. В. Электродинамика и распространение радиоволн / В. В. Никольский. -М. : Наука, 1973. 608 с.
70. Никонов, Ф. Б. Разработка процессов и аппаратов для контроля качества продуктов в СВЧ диапазоне : автореф. дис. . канд. техн. наук : 05.18.12 / Федор Борисович Никонов ; Моск. гос. ун-т технологии и управления. М., 2008. - 24 с.
71. Ногин, В. Д. Основы теории оптимизации : учеб. пособие для студ. втузов / В. Д. Ногин, И. О. Протодьяконов, И. И. Евлампиев ; под ред. И. О. Протодъяконова. М. : Высш. шк., 1986. - 384 с.
72. Орешенкова, Е. Г. Спектральный анализ : учеб пособие для техникумов / Е. Г. Орешенкова. — М. : Высш. ж., 1982. — 375 с. : ил.
73. Острем, К. Системы управления с ЭВМ : пер. с англ. / К. Острем, Б. Виттенмарк ; под ред. С. П. Чеботарева. М. : Мир, 1987. - 480 с. : ил.
74. Постановление об установлении тарифов на электрическую энергию № 45/6 от 23.12.2009 // Управление по тарифному регулированию Мурманской области Электронный ресурс. Режим доступа: http://utrmo.ru / Postelectro2009.html. - Загл. с экрана.
75. Программа построения амплитудно-частотных характеристик и расчета модифицированного интегрального показателя VykAnalyser : св-во об офиц. per. прогр. для ЭВМ 2010612804 Рос. Федерация /Власов А. В.,
76. Власова А. Р., Маслов А. А., Яценко В. В.; правообладатель ФГОУ ВПО Мурман. гос. техн. ун-т. № 2010611213 ; поступ. 04.03.2010 ; зарег. 23.04.2010.
77. Прохоренков, А. М. Судовая автоматика / А. М. Прохоренков, В. С. Солодов, Ю. Г. Татьянченко. — М. : Колос, 1992 448 с. : ил. - (Учебники и учебные пособия для студентов вузов).
78. Рабинович, В.А. Краткий химический справочник / В. А. Рабинович, 3. Я. Хавин ; под общ. ред. А. А. Потехина, А. И. Ефимова. — 3-е изд., перераб. и доп. JI. : Химия, Ленингр. отд-ние, 1991. - 432 с.
79. Радиоволновый резонаторный метод измерения физических свойств жидкостей с диэлектрическими потерями / А. М. Ершов, А. А. Маслов,
80. A. С. Совлуков, В. Я. Фатеев, В. В. Яценко // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. ун-та. Мурманск, 2008. - Т. 11, № 3. - С. 498-501.
81. Радиочастотная концентратометрия технологических водных растворов / А. М. Ершов, А. А. Маслов, А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев,
82. B. В. Яценко // Датчики и системы. 2007. - №11. - С. 17-21.
83. C. 1200-1203. Гос. per. НТЦ «Информрегистр» № 0320900170 от 25.05.09 г.
84. Резонаторный метод измерения физических свойств жидкостей с применением полосковых линий / А. С. Совлуков, А. А. Маслов, В. В. Яценко, А. Р. Власова // Вестник МГТУ : труды Мурман. гос. техн. унта. Мурманск, 2009. - Т. 12, № 2. - С. 271-276.
85. Самарский, А. А. Математическое моделирование : Идеи. Методы. Примеры / А. А. Самарский, А. П. Михайлов. 2-е изд., испр. - М. : Физматлит, 2005. - 316, 4. с.
86. Самарский, А. А. Численные методы / А. А. Самарский, А. В. Гулин. М. : Наука, 1989. - 429, 1. с.
87. САПР. Системы автоматизированного проектирования : учеб. пособие для втузов. В 9 кн. Кн.1. Принципы построения и структура / И. П. Норенков. М.: Высш. шк., 1986. - 125, 2. с.
88. Семенов, А. Д. Идентификация объектов управления : учеб. пособие / А. Д. Семенов, Д. В. Артамонов, А. В. Брюхачев. Пенза : Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2006. - 140, 1. с.: ил.
89. Слапогузова, 3. В. Копчение рыбы / 3. В. Слапогузова. — М. : Изд-во ВНИРО, 2007.- 169 с.
90. Слапогузова, 3. В. Состояние и перспективы развития технологии бездымного копчения в рыбной отрасли / 3. В. Слапогузова // Рыб. хоз-во. -2008.-№2.-С. 99-102.
91. Совершенствование процесса получения коптильного препарата /
92. Совлуков, А. С. Радиочастотные резонаторные измерения концентрации водных растворов / А. С. Совлуков, В. Я. Фатеев // Измерительная техника. 2007. - № 10. - С. 65-67.
93. Содержание 3,4 бензпирена в рыбе при различной технологии копчения / П. П. Дикун и др. // Рыб. хоз-во. 1981. - № 5. - С. 78-79.
94. Создание концентратомера для непрерывного автоматического контроля параметров коптильных препаратов / А. А. Маслов, А. Р. Власова,
95. C. 368-373. Гос. per. НТЦ «Информрегистр» № 0320900170 от 25.05.09 г.
96. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследованиитехнологических процессов /А. А. Спиридонов. М. : Машиностроение, 1981.- 184 с.
97. Способ получения коптильного препарата : а. с. 1013106 СССР : МКИ 3 А 23 В 4/04 / В. Н. Курко, Э. Н. Ким; ВНИИ мор. рыб. хоз-ва и океанографии. № 3374018/28 - 13 ; заявл. 11.10.82 ; опубл. 23.04.83. - Бюл. № 15.-с 2.
98. Ш.Тареев, Б. М. Физика диэлектрических материалов / Б. М. Тареев. -Перераб. изд. М. : Энергоиздат, 1982. - 320 с.
99. Теория и практика экспрессного контроля влажности твердых и жидких материалов / Е. С. Кричевский и др. ; под общ. ред. Е. С. Кричевского. М. : Энергия, 1980. - 240 с.
100. Теория управления : учеб. пособие / А. А. Алексеев, Д. X. Имаев, Н. Н. Кузьмин, В. Б. Яковлев ; Фонд им. А. А. Вавилова. — СПб. : Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 1999. 433, 1. с.
101. Технология переработки рыбы и морепродуктов : учеб. пособие / Г. И. Касьянов и др.. Ростов н/Д : МарТ, 2001. - 416 с. - (Технологии пищевых производств).
102. Технология рыбы и рыбных продуктов / Б. Б. Баранов, И. Э. Бражная, В. А. Гроховский и др. ; под ред. А. М. Ершова. СПб. : ГИОРД, 2006. - 940 с.
103. Пб.Тишер, Ф. Техника измерений на сверхвысоких частотах : справ, руководство / Ф. Тишер. М. : Физматгиз, 1963. - 368 с.
104. Усиков, С. В. Электрометрия жидкостей / С. В. Усиков. — Л. : Химия, 1974. 144 с.
105. Фетисов, В. С. Принципы построения концентратомеров для систем контроля параметров эмульсий и суспензий / В. С. Фетисов // Приборы исистемы: Управление, контроль, диагностика. — 2004. № 11. - С. 42-^46.
106. Харитонов, П. Т. Высокочастотные датчики / П. Т. Харитонов, Е. П. Осадчий // Приборы и системы управления. 1985. - № 3. - С. 12-15.
107. Харитонов, П. Т. Перспективы применения высокочастотных датчиков / П. Т. Харитонов, Е. П. Осадчий // Приборы и системы управления.- 1988.-№ 10-С. 16-18.
108. Хван, Е. А. Копченая, вяленая и сушеная рыба / Е. А. Хван, А. В. Гудович. М. : Пищ. пром-ть, 1978. — 208 с.
109. Хиппель, А. Р. Диэлектрики и их применение / А. Р. Хиппель ; пер. с англ. под ред. Н. Г. Дроздова. М. ; Л. : Госэнергоиздат, 1959. - 336 с.
110. Чернушенко, А. М. Измерение параметров электронных приборов дециметрового и сантиметрового диапазонов волн / А. М. Чернушенко, А. В. Майбородин ; под ред. А. М. Чернушенко. М. : Радио и связь, 1986. -336 с. - (Измерения в электронике).
111. Эйкхофф, П. Основы идентификации систем управления. Оценивание параметров и состояния / П. Эйкхофф ; пер. с англ. В. А. Лотоцкого, А. С. Манделя ; под ред. А. С. Райбмана. М. : Мир, 1975. -685 с.
112. Экспериментальные методы химии растворов: спектроскопия и калориметрия / И. С. Перелыгин и др.. М. : Наука, 1995. - 380 с. -(Проблемы химии растворов).
113. Электрофизические, оптические и акустические характеристики пищевых продуктов : справочник / И. А. Рогов и др. ; под ред. И. А. Рогова.- М. : Лег. пром-сть. 1981. 286 с.
114. Эмме, Ф. Диэлектрические измерения / Ф. Эмме. — М. : Химия,1967.-224 c.
115. Bernhard, J. T. Electric field distribution in TEM waveguides versus frequency / J. T Bernhard, W. T Joines // Journal of Microwave Power and Electromagnetic Energy. 1995. - Vol. 30. - P. 109-116.
116. Председатель комиссии; Заведующий кафедрой "Автоматики и вычислительной техники", к,т.н., профессор Маслов А. А.1. Члены комиссии:
117. Заведующий кафедрой "Технологиипищевых производств",к.т.н., профессор Гроховский В.А.п
118. Лаборатория «Современных технологий производства продуктов из гидробионтов» кафедры «Технологии пищевых производств» Мурманского государственного технического университета.2. Цель и задачи испытаний
119. Цель технологических испытаний заключается в определении эксплуатационных характеристик программно-аппаратного комплекса для контроля процесса приготовления коптильного препарата СКВАМА.
120. Техническое и программное обеспечение31 и~образный радиоволновый датчик.
121. Генератор высокочастотных сигналов Г4-102А.
122. Колба стеклянная мерная по ГОСТ 1770-74 вместимостью 50 мл.
123. Ja, = ±2 ■ • /,.• ((A{i -1]+ 41Н/Й- Л' -1])Кгде Ai -1. и f[i-l] амплитуда и частота сигнала, полученные на предыдущем шаге;
124. A1. и fi. амплитуда и частота сигнала, полученные на текущем шаге;п количество точек в массиве данных, полученном при снятии амплитудно-частотной характеристики для исследуемой пробы.
125. Срасч = -0.012- Jüi +1.454.
126. После выполнения пункта 4.1 составляется таблица результатов испытаний.
127. Время приготовления коптильной жидкости СКВАМА-2 Мод. интегральный показатель Лео Расчетное значение общей кислотности С % рас» 5 Общая кислотность, определенная по ТУ (п. 6.4), ^действ 5 Дс = С . — с ДГЙС1 )1ЯСЧ * %
128. После выполнения пунктов 4.1 и 4.2 устанавливается соответствие приготовленного коптильного препарата техническим требованиям (ТУ 2455-001-0(1471633-03, п, 2) по покгвателю «Общая кислотность».5. Результаты испытаний;
129. Результаты испытаний должны быть оформлены актом и подписаны ответственными лицами, участвовавшими в испытаниях.
130. Старший научный сотрудник научно-исследовательской группы кафедры «Автоматики и вычислительной техники» МГТУ1. Согласовано:
131. Зав, кафедрой «Технологии пищевых производств» МГТУ, кандидат техн. наук, профессор
132. Зав. кафедрой «Автоматики и вычислительной техники» МГТУ, кандидат техн. наук, профессор
133. Директор по производству ООО ПО «Мелифаро»
134. Зав. лабораторией «Современных технологий производства проду; гидробионтов» кафедры «Технологии пищевых производств» МГТУ
135. Научный сотрудник научно-исследовательской группы кафедры «Автоматики и вычислительной техники» МГТУ1. Яценко В.В.Т1. Гроховский В.А.1. Маслов А.А.1. Швец А.В.1. Аллояров К.Б.1. Власова А.Р.
136. Испытания были проведены согласно «Программе технологических испытаний программно-аппаратного комплекса для контроля процесса приготовления препарата СКВАМА-2» (далее по тексту Программа), утвержденной "¿У" Сг/е^к?^ 2010 г
137. Испытания проводились при температурах в лаборатории от +14 до +22 "С. относительных влажпостях от 30 до 90%. Испытываемый комплекс периодически подвергался воздействию задымленности, возникающей в процессе работы ИК-дымогенератора лаборатории СТППГ.
138. НО часов 79.71 0.497 0.5 0.003т
139. Средняя абсолютная погрешность метода составила:= = 0.022%. 10
140. Графики изменения параметра «общая кислотность» коптильного препарата, определенного двумя способами, согласно п.4.2 Программы испытаний, представлены па рис .1.время приготовленияопределение по ТУ ------- определение по ¿V/
141. Рис. 1 Графики зависимости параметра «общая кислотность» коптильного препарата от времени его приготовления.1. Результаты испытаний.
142. Рассмотреть вопрос о создании прибора, реализующего данный метод определения компонентного состава коптильного препарата в автоматическом режиме.
143. Акт подписали: Председатель комиссии
144. Зав. кафедрой «Технологии пищевых производств» МГТУ, кандидат техн. наук, , профессор1. Гроховский В.А.1. Члены комиссии:
145. Зав. кафедрой «Автоматики и вычислительн техники» МГТУ, кандидат техн. наук, профессор
146. Зав. лабораторией «Современных технологий производства продуктов из гидробионтов» кафедры «Технологии пищевых производств» МГТУ
147. Директор по производству ООО ПО «Мелифаро»
148. Научный сотрудник научно-исследовагельско группы кафедры «Автоматики и вычисли тельной техники» МГТУ1. Маслов А.А.1. Аллояров К. К.1. Швец А.В.1. Власова А.Р.
149. Зам. директора по производству рыбоперерабатывающего предприятия ООО "Парус"1. Чистяков В.А.
-
Похожие работы
- Получение коптильных препаратов и их применение в технологии копчения гидробионтов
- Совершенствование технологии кальмара горячего копчения на основе применения коптильного препарата
- Совершенствование технологии рыбных продуктов на основе применения современных коптильных препаратов
- Экспертиза свойств коптильных препаратов и ароматизаторов
- Совершенствование технологии рыбных продуктов с применением современных коптильных препаратов
-
- Технология обработки, хранения и переработки злаковых, бобовых культур, крупяных продуктов, плодоовощной продукции и виноградарства
- Технология зерновых, бобовых, крупяных продуктов и комбикормов
- Первичная обработка и хранение продукции растениеводства
- Технология мясных, молочных и рыбных продуктов и холодильных производств
- Технология сахара и сахаристых продуктов
- Технология жиров, эфирных масел и парфюмерно-косметических продуктов
- Биотехнология пищевых продуктов (по отраслям)
- Технология виноградных и плодово-ягодных напитков и вин
- Технология чая, табака и табачных изделий
- Технология чая, табака и биологически активных веществ и субтропических культур
- Техническая микробиология
- Процессы и аппараты пищевых производств
- Технология консервированных пищевых продуктов
- Хранение и холодильная технология пищевых продуктов
- Товароведение пищевых продуктов и технология общественного питания
- Технология продуктов общественного питания
- Промышленное рыболовство
- Технология биологически активных веществ