В первичном виноделии эффективно внедряется автоматизация пунктов приемки винограда, которая осуществляется с использованием стационарного пробоотборника винограда типа СПВ-1 и рефрактометра типа РД-Е.
Пробоотборник СПВ-1 предназначен для взятия объективной средней пробы винограда в любом месте кузова автомашины. Он представляет собой специальный пробоотборный орган, снабженный тремя асинхронными электроприводами, обеспечивающими вращение конусообразного шнека и перемещение органа в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
На рис. 101,в демонстрируется устройство пробоотборного органа, включающего следующие узлы и детали: вал 1 с конусообразным шнеком 2 переменного шага, оконеченным подвижными ножами 6; неподвижные ножи 5; перфорированный металлический стакан 7; трубу 3 с камерой 4.
Пробоотборник комплектуется с пультом управления. Оба устройства устанавливают у платформы автомобильных весов. Пульт оборудован релейно-контакторной аппаратурой и органами управления (пакетными включателями и кнопками управления), предназначенными для пуска и отключения электроприводов и вспомогательных устройств этого прибора.
После взвешивания автомашины вначале включается вакуум-насос, а затем, в зависимости от положения стрелы пробоотборника (см. также рис. 122, а), — приводы горизонтального или вертикального перемещения пробоотборного органа. При вращении подвижных ножей и опускании пробоотборного органа ко дну тары происходит вырезывание столбика винограда. Усилием шнека вырезаемый виноград прессуется.
Рис. 101. Комплект рефрактометрического плотномера для определения сахаристости винограда:
а — внешний вид комплекта рефрактометра РД Е; б — схема датчика рефрактометра РД-Е; в — устройство пробоотборного органа стационарного пробоотборника винограда типа СПВ-1.
Сусло через перфорированный стакан попадает в полость камеры с трубой, а оттуда отсасывается вакуум-насосом в специальный бачок для снабжения кюветы датчика рефрактометра. Выжимка через окно 8 сбрасывается в тару с виноградом.
Цикл отбора прибором средней пробы длится не более 120 с, высота перемещения пробоотборного органа 2000 мм; максимальная потребляемая мощность 2,9 кВт.
Рефрактометры РД-Е предназначены для автоматического контроля и регулирования содержания сухих веществ в жидких пищевых средах. В виноделии эти приборы рационально используются для автоматического определения сахаристости винограда и фруктов при сдаче их на винзаводы. Комплект рефрактометра РД-Е (рис. 101, а) состоит из датчика 3, электронного усилителя 2 и вторичного прибора 1.
Датчик (рис. 101,б) содержит две системы устройств; оптическую и следящую. В оптическую систему входят источник 1 светового потока, линза 3, конденсорная линза 5, неподвижный наполовину задиафрагмированный фотоэлемент 10, подвижный полностью открытый фотоэлемент 9 и призма 13, вмонтированная в стенку кюветы 2. Следящая система устройств состоит из реверсивного двигателя 8 с редуктором 7, на валу которого установлены реохорд 4, профильный кулачок 6 и шкала датчика (кинематическая связь вала со шкалой показана пунктирной линией). Оптическая и следящая системы связаны между собой посредством рычагов 11 и 12.
Усилитель служит для управления работой реверсивного двигателя датчика. На входе усилителя включены электрические цепи фотоэлементов, а на выходе — реверсивный двигатель.
Вторичным прибором является автокомпенсатор ЭМД с регулирующим устройством. Из схемы видно, что вторичный прибор включается па выходе реохорда последовательно с термометром сопротивления 14. Термометр предназначен для введения температурной поправки к показаниям.
Рефрактометр действует следующим образом. Световые лучи источника после первичного преломления в призме отражаются от границы раздела призмы и сока. Угол отражения зависит пропорционально от концентрации сухих веществ в жидкости. После вторичного преломления лучей в призме образуется световое поле фотоэлементов. Усилитель настроен так, что при равенстве выходных сигналов (токов) фотоэлементов, т. е. при одинаковой степени их освещенности, сигнал рассогласования на выходе усилителя равен нулю. Поэтому вал реверсивного двигателя не вращается. С изменением концентрации сухих веществ в исследуемой жидкости величина угла отражения лучей света от границы раздела (призма — жидкость) изменится; граница светового поля (светотени) сместится; выходные сигналы оптической системы элементов окажутся разными по величине; на выходе усилителя появится сигнал рассогласования, достаточный для управления реверсивным двигателем. Вал двигателя будет вращаться до тех пор, пока от кулачка через систему рычагов подвижный фотоэлемент переместится в такую позицию, при которой сигнал рассогласования станет равным нулю. Таким образом, рассмотренное нами устройство позволило установить прямо пропорциональную связь между концентрацией сухих веществ в исследуемой жидкости и углом поворота вала редуктора следящей системы устройств. Работа остальных элементов рефрактометра пояснений не требует.
Пределы измерения сухих веществ 0—35%; температурный режим работы от 0 до 50° С; питание от сети переменного тока 220 В; габаритные размеры датчика 430X240X200, вторичного прибора 520X400X310 мм; масса комплекта около 60 кг.
ПОЛЯРИМЕТРЫ
Рис. 102. Автоматический поляриметр ПАР:
а — внешний вид комплекта; б — схема измерительного устройства.
Плотномеры поляриметры (сахариметры) предназначены для измерения концентрации оптически активных веществ в растворе (сахарозы, глюкозы, мальтозы, эфирных масел, лактозы фруктовой). В виноделии эти приборы применяются для определения в сырье сахара и крахмала.
Рассмотрим принципиальные особенности устройства и действия автоматического поляриметра типа ПАР (рис. 102, а). Он состоит из измерительного устройства 1 и электронного усилителя 2.
Измерительное устройство (рис. 102,б) включает источник света 1, конденсорную линзу 2, интерференционный светофильтр 3, поляризатор 4, зеркальную призму 5, проточную кювету 6, конденсорную линзу 7, модулятор 8 (электронный преобразователь), фотоумножитель 9, реверсивный двигатель 10, кулачковые механизмы 11, 12 и позиционное регулирующее устройство 13.
Электронный усилитель 14 (рис. 102, б) предназначен для управления работой реверсивного двигателя измерительного устройства.
Принцип действия современных поляриметров основан на использовании свойства оптически активных веществ растворов вращать плоскость поляризации световых волн. Угол поворота этой плоскости пропорционален концентрации активного вещества исследуемой жидкости, проба которой предварительно проходит специальную обработку (взвешивание, осветление, фильтрацию и прочее). Шкала прибора, измеряющего угол, градуируется в единицах концентрации.
Прибор типа ПАР действует следующим образом. Поляризованные лучи света (лучи с приведенными в одну плоскость электромагнитными колебаниями) от поляризатора проходят в кювету. Допустим, что в данный момент сусло еще не поступило в кювету. Тогда плоскость поляризации световых волн, воспринимаемых модулятором, не может повернуться. Это приводит к тому, что с электронного преобразователя модулированный световой поток приобретает частоту колебаний, при которой на выходе электронного усилителя переменный ток оказывается с двойной частотой. В результате индуцируемое реактивное сопротивление в управляющей обмотке реверсивного двигателя настолько увеличивается, что вал его не вращается. При протекании сусла через кювету плоскость электромагнитных колебаний лучей света поворачивается на некоторый угол, чем вызывается изменение частоты колебаний светового потока на выходе модулятора. При этом на обмотке двигателя появляется напряжение с частотой, равной частоте модуляции, вал двигателя вращается, а через кулачковый механизм поворачивается и поляризатор вокруг своей оси до тех пор, пока плоскость поляризации световых волн возвратится в исходную позицию. Так как вращение вала кинематически связано (см. пунктирные линии) со стрелкой, пером и регулирующим устройством, прибор показывает, регистрирует и может регулировать концентрацию активных веществ в растворах. Пределы измерения прибора 0—10° S международной сахарной шкалы, питание от сети переменного тока 220 В, габариты измерительного устройства в 500X326X420 мм; масса более 35 кг.
