专利名称：啤酒发酵罐糖度在线检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于啤酒锥形发酵罐在发酵过程中进行糖度在线检测的现场仪器。
近年来，许多采用锥形发酵罐进行啤酒生产的厂家为了确保产品质量，均采用二次仪表或微机控制系统对发酵过程中的温度、压力进行检测控制，但直接在线检测糖度的变化，以此为依据对温度、压力进行控制，才是提高产品质量的根本所在。国外多采用生物传感器对糖度进行在线检测，但需要经常更换探头，价格昂贵，给生产带来不便。国内目前正组织力量开展这方面的研究工作。
本实用新型的目的是利用浮子位移的原理为啤酒锥形发酵罐及食品行业提供一种适用于糖度在线检测的现场仪器。该仪器必须满足安装位置不损坏啤酒发酵罐整体结构，密封性好，连续在线检测，输出标准信号，直接与二次仪表或微机控制系统连接，进行检测与控制。保证测量精确，易于清洗、符合食品卫生要求。总之，为实现糖度在线检测控制智能化解决关键的第一步，为充分发挥现有微机控制系统的功能打下良好的基础。
本实用新型的实施步骤如下该仪器以中心固定板(9)分上、下两部分所构成。上部分包括电机(21)、采样泵(12)、位移传感器(24)、热电阻(14)、温度变送器(22)、电容器(23)、水平珠(10)及清洗管路上的电磁阀(17)；下部分包括测量浮子(33)、测量槽(34)、采样管(11)、出液管(13)、缓冲器(29)、环形清洗管(8)、减震弹簧(4)。上、下两部分集中于中心固定板(9)为一体，装入外壳(38)，与上盖(20)用法兰(7)连接形成一整体。外壳(38)底部的连接法兰(1)与发酵罐顶部入孔盖开孔以法兰形式连接。
参见附图1、2，中心固定板(9)下部的测量浮子(33)由空心园柱体(32)、上端测量杆(31)、下端配重头(35)三部分焊接构成，配重头(35)底部设一密封用罗栓(36)，测量杆(31)上端位移传感器(24)的铁芯(6)固定连接，构成测量浮子(33)总重量，调节配重头(35)，使测量浮子(33)位移量与糖度值相对应，以保障测量值的精确度。测量浮子(33)外，套有园柱形的测量槽(34)，下部为锥形，其侧面设有进液孔(37)，底部设有泄流孔(3)，工作时，进液量大于泄流量，工作完毕，测量槽(34)内的液体经由泄流孔(3)全部排出，防止存液滋生杂菌。测量槽(34)上部开有溢流孔(30)，孔的底边要求在同一水平线上，以保证一定的测量液面。测量槽(34)的上口设有外罗纹(39)，与中心固定板(9)罗纹连接，既可保证同心，又可通过旋转罗纹调节测量液面的高度。测量槽(34)下部侧壁上设有三个在同一水平线、等距的滑道顶针(5)，以调节测量浮子(33)的中心位置，保持垂直度。滑道顶针(5)外部用树脂密封，以保持测量槽(34)外壁的光滑。测量槽(34)的底部装有减震弹簧(4)。采样管(11)下端通过橡胶管或铜管连接后直接插入被测液体，其末端设有过滤网(2)。采样管(11)上部穿过中心固定板(9)为其设置的孔与中心固定板(9)焊接固定，其顶端与采样泵(12)的入口活接头连接。通过采样泵(12)活接头连接的出液管(13)通过中心固定板(9)为其设置的孔，以活接头(27)的方式与出液管(13)下部连接，下部出液管(13)上端串接一个缓冲器(29)，缓冲器(29)上部设有排气孔(28)，出液管(13)下端与测量槽(34)下部的进液孔(37)焊接为一体。在中心固定板(9)下面，围绕外壳(38)内侧设有带多孔的环形清洗管(8)，环形清洗管(8)的进水管(18)与中心固定板(9)焊接相连，其上端设有电磁阀(17)控制开关，便于对中心固定板(9)下部的一切附件进行喷淋清洗，保持卫生。
中心固定板(9)上部设置的部件为采样泵(12)靠偏心轮(16)和传动杆(15)与电机(21)连接，然后用固定支架(25)固定于中心固定板(9)上。采样泵(12)上镶有热电阻(14)，固定支架(25)上装有温度变送器(22)，及电容器(23)，检测被测液体的实际温度，输出标准电信号，为进行温度补偿，保证测量精度。中心固定板(9)中心位置装有位移传感器(24)，用传感器定位锁母(26)与中心固定板(9)连接。中心固定板(9)上还设置水平珠(10)，以保障该仪器的垂直安装。中心固定板(9)不但具有固定各部件的连接作用，还能对上部的部件起到隔潮作用。
该仪器的上盖(20)设有一引线孔(19)，将导线引出后，用锁母锁紧，树脂密封，进水管(18)口部用锁母锁紧密封。中心固定板(9)上、下部分装入外壳(38)后，将上盖(20)与外壳(38)用法兰(7)固定连接构成一整体。
本实用新型的工作原理为首先把采样管置于被测发酵罐液高三分之二处，由电机带动隔膜间歇内循环封闭式采样泵将液体提升上来，经由出液管上的缓冲器，变间歇为连续后从测量槽下端的进液孔流入测量槽，液面随即上升，当升至溢流孔处，多余的被测液体开始溢流，此时保持有一个衡定的测量液面，随着液体溶质含量的变化，测量浮子产生的一定的位移量，位移量通过位移传感器转换成标准电信号，可直接与二次仪表或微机控制系统连接，实现糖度的在线检测和控制。当检测控制完毕时，被测液体即从测量槽的泄流孔排空，并可借助环形清洗管将该仪器清洗干净，保持卫生。
本实用新型的优点是该仪器的设计为糖度在线检测控制奠定了基础。特别适用于我国现有锥形啤酒发酵罐的生产设备，其安装位置不破坏罐的整体结构。该仪器底部设有法兰，可与被测罐顶部入孔盖开孔法兰连接，安装简便，密封性好，耐压。由于设置有环形清洗管和无死角结构，易于清洗，保持卫生。采样泵采用隔膜封闭式结构，因此液体不受传动部件的污染。在适当调整测量浮子配重的情况下，还可适用食品行业的奶度、浓度、比轻、比重的检测。安装时，可与设备直接连接，也可离体连接。该仪器设计合理，检测精度高，用途范围广。
图1本实用新型整体结构示意图(1)——连接法兰(8)——环形清洗管(2)——过滤网(9)——中心固定板(3)——泄流孔(10)——水平珠(4)——减震弹簧(11)——采样管(5)——滑道顶针(12)——采样泵(6)——铁芯(13)——出液管(7)——法兰(14)——热电阻
(15)——传动杆(27)——活接头(16)——偏心轮(28)——排气孔(17)——电磁阀(29)——缓冲器(18)——进水管(30)——溢流孔(19)——引线孔(31)——测量杆(20)——上盖(32)——空心园柱体(21)——电机(33)——测量浮子(22)——温度变送器(34)——测量槽(23)——电容器(35)——配重头(24)——位移传感器(36)——罗栓(25)——固定支架(37)——进液孔(26)——传感器定位锁母(38)——外壳(39)——外罗纹图2测量槽上的溢流孔结构示意图实施例本实用新型结构尺寸要求整体高度500mm——700mm；外壳直径100mm——160mm上盖直径100mm——160mm。
采样泵可采用隔膜间歇内循环封闭泵。
位移传感器可选用1、频率式位移传感器；2、电感式位移传感器；3、差压式位移传感器。
位移传感器铁芯与测量杆的连接方式为螺纹连接、销钉连接或焊接。
该仪器主体制作材料可采用不锈钢材、铜材。
该仪器主要技术指标为糖度测量范围0——12°BX；一次表输出信号10KHz——20KHz；温度测量范围－5℃——100℃；一次表输出信号4——20mA；测量误差±0.2°BX。
权利要求1.一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于该仪器以中心固定板(9)分上、下两部分所构成，上部分包括电机(21)、采样泵(12)、位移传感器(24)、热电阻(14)、温度变送器(22)、电容器(23)、水平珠(10)及清洗管路上的电磁阀(17)，其连接为采样泵(12)靠偏心轮(16)和传动杆(15)与电机(21)连接并用固定支架(25)固定于中心固定板(9)上，采样泵(12)上镶有热电阻(14)，固定支架(25)上装有温度变送器(22)及电容器(23)，中心固定板(9)中心位置装有位移传感器(24)，以传感器定位锁母(26)与中心固定板(9)连接，中心固定板(9)上还设有水平珠(10)；下部分包括测量浮子(33)、测量槽(34)、采样管(11)、出液管(13)、缓冲器(29)、环形清洗管(8)、减震弹簧(4)，其连接为测量浮子(33)上端与传感器(24)连接，外部套有园柱形测量槽(34)，其上部与中心固定板(9)连接，测量槽(34)的内底部装有减震弹簧(4)，采样管(11)上部穿过中心固定板(9)为其设置的孔与中心固定板(9)焊接，其顶端与采样泵(12)的入口活接头连接，通过采样泵(12)活接头连接的出液管(13)通过中心固定板(9)为其设置的孔以活接头(27)的方式与出液管(13)下部连接，下部出液管(13)上端串接一个缓冲器(29)，出液管(13)下端与测量槽(34)下部的进液孔(37)焊接为一体，在中心固定板(9)下面围绕外壳(38)内侧设有带多孔的环形清洗管，环形清洗管(8)的进水管(18)穿过中心固定板(9)并与之焊接固定，进水管(18)上端设有电磁阀(17)；上、下两部分集中于中心固定板(9)为一体，装入外壳(38)，与上盖(20)用法兰(7)连接形成一整体，外壳(38)底部的连接法兰(1)与发酵罐顶部入孔盖开孔以法兰连接。
2.如权利要求1所述的一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于所说的测量浮子(33)由空心园柱体(32)、上端测量杆(31)，下端配重头(35)三部分焊接构成，测量杆(31)上端与位移传感器(24)的铁芯(6)固定连接。
3.如权利要求1所述的一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于所说的测量槽(34)下部为锥形，其侧面设有进液孔(37)，底部设有泄流孔(3)，测量槽(34)上部开有底边在同一水平线上的溢流孔(30)，测量槽(34)的上口设有外罗纹(39)，与中心固定板(9)罗纹连接，测量槽(34)下部侧壁上设有三个在同一水平线，等距的滑道顶针(5)。
4.如权利要求1所述的一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于所说的采样管(11)下端为橡胶管或铜管，其末端设有过滤网(2)。
5.如权利要求1所述的一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于所说的缓冲器(29)上部设有排气孔(28)。
6.如权利要求2所述的一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于所说的配重头(35)底部设一密封用罗栓(36)。
7.如权利要求3所述的一种啤酒发酵罐糖度在线检测仪，其特征在于所说的溢流孔(30)可为二至四个。
专利摘要本实用新型涉及一种用于啤酒发酵罐糖度在线检测的仪器。该仪器以中心固定板分上、下两部分构成，上部分包括电机、采样泵、位移传感器、热电阻等，下部分包括测量浮子、测量槽、采样管、缓冲器、环形清洗管等。外壳与上盖用法兰连接成整体。该仪器与罐顶入孔盖法兰连接，安装位置不破坏被测罐的整体结构。输出的信号可与二次仪表或微机控制系统连接，实现糖度的在线检测与控制。设计合理、测量精度高、安装简便，符合卫生要求。
文档编号G01N27/00GK2101235SQ9121822
公开日1992年4月8日 申请日期1991年7月12日 优先权日1991年7月12日
发明者李世成, 王显明 申请人:天津市自动化仪表成套设计所