Обоснование параметров электромагнитной системы контроля потоков молока на фермах

• Автор: Власов, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 126 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Елава 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЙ
1.1 Аналитический обзор и современные тенденций развития методов и технических средств контроля параметров потоков молока
1.2 Обзор типов расходомеров для жидких продуктов
1.3 Цель и задачи исследований
Елава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМОВ РАБОТЫ
ЭЛЕКТРОМАЕНИТНОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОТОКОВ МОЛОКА
2.1 Обоснование параметров электромагнитного преобразователя расхода
2.2 Математическая модель электромагнитной системы контроля потоков молока на фермах
2.3 Исследование влияния параметров и режимов работы системы
на относительную погрешность учета молока
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА
КОНТРОЛЯ ПОТОКОВ МОЛОКА НА ФЕРМАХ
3.1 Алгоритмы формирования электромагнитной системы
контроля потоков молока
3.2 Выбор и обоснование контролируемых и регулируемых параметров системы управления потов молока
3.3 Разработка алгоритма функционирования и блок-схемы управления электромагнитной системы контроля потоков
молока

Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ПОТОКОВ МОЛОКА И ОЦЕНКА ЕЁ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1 Цель и задачи экспериментальных исследований
4.2 Программа и методика экспериментальных исследований электромагнитной системы контроля потоков молока
4.3 Результаты экспериментальных исследований
4.4 Оценка технико-экономической эффективности применения электромагнитной системы контроля потоков молока
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Повышение эффективности технологических линий обработки молока на фермах требует совершенствования систем контроля потоков молока, повышения их уровня автоматизации и совершенствования элементной базы.
Используемые для контроля потоков молока на фермах средства измерения, как показал длительный опыт их эксплуатации, не всегда отвечают современным требованиям. Это объясняется наличием изнашивающихся механических частей и конструкций деталей сложной конфигурации, имеющих непромываемые зоны, создающие трудности при циркуляционной промывке и необходимость частой ручной разборки и чистки, а также большой площадью контакта молока с внутренней поверхностью коммуникаций, что является критерием при оценке доильного оборудования в зарубежных странах. Кроме того, существенным недостатком применяемых средств контроля молока является относительно высокая погрешность измерений, большие эксплуатационные расходы и материалоёмкость.
Электромагнитные средства измерения наиболее полно удовлетворяют требованиям, предъявляемым к устройствам для контроля потоков молока. Они обладают достаточно высокой точностью измерения, не имеют движущихся механических частей, позволяют вести дистанционный учет молока, изолировано от окружающей среды при минимальном контакте с внутренней поверхностью молокопроводных систем, сохраняя высокое качество молока. При этом повышается быстродействие, улучшаются массогабаритные показатели и промываемость технологических систем методами циркуляционной промывки.
До настоящего времени электромагнитные средства измерения не нашли должного применения в технологических линиях обработки молока на фермах из-за особенностей, затрудняющих их использование при работе в

Другими факторами, оказывающими влияние на характеристики кондукционных электромагнитных расходомеров при измерении расхода молока, являются концевые эффекты, связанные с конечной длиной магнитного поля и футеровки канала, а также загрязненность стенок канала.
В процессе эксплуатации возможно уменьшение проходного сечения трубопровода осадками, выпадающими из молока. При этом иногда происходит смолообразование и карамелизация стенок трубы. Если осадки расположены равномерно по всей стенке трубы в виде концентрического слоя и проводимость последнего будет равна проводимости молока, то показания прибора изменятся не будут вследствие независимости показаний электромагнитного преобразователя от числа Рейнольдса и характера эпюры скоростей при осесимметричном потоке. Но обычно осадок уплотняется и тогда его проводимость у0 будет меньше проводимости молока у. Это вызовет увеличение напряжения на электродах вследствие уменьшения шунтирующего действия слоя осадков. Значение поправочного коэффициента при концентрически расположенном слое осадков определяется уравнением:

-1, (2.5)

От- г02) + —‘(г?—Го) То
где гх и г0 - внутренние радиусы трубопровода и концентрического слоя осадков, м; у0 и у - проводимости осадка и молока, См/м.
Подбором входного сопротивления измерительной цепи можно ослабить влияние осадков на показания прибора. Целесообразно также преобразователь расхода устанавливать на вертикальном участке трубопровода. Это будет препятствовать неравномерному выпадению осадка.