Устройства отбора, подготовки и контроля проб нештучной продукции

В промышленности, изготовлявшей нештучный продукт при непрерывном процессе производства, развитие автоматизации шло с опережением по сравнению с промышленностью, выпускающей дискретную продукцию. Это является следствием большей сложности автоматизации производства дискретных изделий.

В тоже время теория и практика статистического контроля нештучной продукции значительно отстает от соответствующей сферы деятельности при производстве штучной продукции.

Как и в случае статистического контроля штучной продукции практики-автоматизаторы основное внимание уделяли извлечению и подготовке проб для контроля.

Извлечение проб для контроля в большинстве случаев осуществляется вручную. Например, точечные пробы из зерновой массы отбирают вручную при помощи конусных, цилиндрических и пневматических пробоотборников. Отбор точечных проб с помощью щупов — тяжелый и малопроизводительный труд. При поступлении зерен в автомашинах отбор точечных проб, кроме отбора с помощью щупов, можно производить пневматическими пробоотборниками различных типов.

Ручной пневматический пробоотборник (рис. 19,а) состоит из сопла 5, гибкого зернопровода 4, зерносборника 3, делительно-смешивающего устройства 2 и ковшей 1 для взятия навесок зерен.

а) б)

Рис. 19. Ручной (а) и автоматический (б) пневматический

пробоотборники

Автоматический пневматический пробоотборник (рис. 19,б) состоит из отборного устройства с четырьмя пневматическими соплами. Отборное устройство перемещается строго вертикально вниз и вверх в стабилизирующем устройстве с помощью электротельфера, а также вдоль автомобиля по монорельсам. Пневматические сопла 4 соединены пневмопроводом 3 с циклоном-разгрузителем 2, установленным над делительно-смешивающим устройством 1. Делительно-смешивающее устройство предназначено для получения среднего объема пробы из отобранных соплами точечных проб. Масса отобранной пробы 1,5 кг.

Отбор точечных проб осуществляется следующим образом. При поступлении зерен в автомашинах отбор точечных проб производится от каждой автомашины. Щупом или пневматическим или механическим пробоотборником выемки берут минимум из пяти точек (метод квадратов): в четырех углах на расстоянии 30-50 см от стенок, в середине и из трех слоев: в верхнем — на глубине 10 см, в среднем — на глубине, равной 1/2 слоя зерна, в нижнем на расстоянии 10 см от пола. При поступлении семян в автомобилях большой грузоподъемности с длиной кузова до 8 м отбор точечных проб производится в 6 точках (всего 12 точечных проб), при длине кузова до 10 м — в 8 точках (всего 16 точечных проб).

Отбор точечных проб из зерен в вагонах, загруженных до полной грузоподъемности, с помощью щупов или ручных пневматических пробоотборников непосредственно в вагоне невозможен. В этом случае отбор точечных проб производят при выгрузке зерна из вагонов из струи перемещаемых зерен с помощью автоматических пробоотборников, или предварительно разгружают вагон на 1/4, а затем отбирают пробы с помощью щупов или ручных пневматических пробоотборников.

Отбор точечных проб из струи перемещаемых зерен производят путем пересечения всей струи по ширине и толщине специальным ковшом через равные промежутки времени или механическим пробоотборником, работающим непрерывно. При ручном отборе промежутки времени устанавливаются в зависимости от быстроты перемещения зерен с таким расчетом, чтобы суммарная масса точечных проб составляла не менее 0,1 кг на каждую тонну перемещаемых зерен

Отбор точечных проб зерен, хранящихся в элеваторе силосного типа или на складе с наклонными полами, производят при перемещении зерен из одного силоса в другой или из одной секции склада в другую из струи перемещаемых зерен.

Отбор точечных проб зерен, хранящихся насыпью на складе с плоскими полами, производят при высоте насыпи до 1,5м вагонным щупом, при большей высоте насыпи — щупом с навинчивающимися штангами.

При приемке партий жидкой пищевой продукции также, в основном используется ручной труд. При транспортировании молока и сливок в цистернах партией считают каждую цистерну или ее секцию (отсек).

Пробоотборники и мутовки, применяемые для отбора проб и перемешивания молока и сливок, должны быть такой длины, чтобы при погружении в тару до дна часть их оставалась непогруженной.

Для отбора точечных проб жидких молочных продуктов из емкостей, имеющих высоту не более 2 м, применяют трубчатые пробоотборники, которые закрываются после отбора пробы в нижней его части. Простейшим пробоотборником является трубчатый пробоотборник, который представлен в виде тонкостенной металлической трубки, длиной до 2,2 м и диаметром 25 мм.

Для отбора проб компонентов жидких молочных продуктов из больших емкостей применяют зональный пробоотборник, представляющий собой стальной стакан вместимостью 500 мл. Все точечные пробы объединяют, перемешивают и с помощью делителя выделяют средний объем пробы.

Для отбора проб жидких продуктов, которые хранятся в вертикальных цилиндрических баках, применяется специальное автоматическое устройство (рис. 20), состоящее из пробоотборника 1, пульта управления 2, электрической лебедки 5, электропривода поворота стрелы 4 и электропривода открытия люка 3. Объем отбираемой пробы — до 5 л. Скорость подъема и опускания пробоотборника — 0,3 м/с.

Рис. 20. Автоматическое устройство для отбора жидких молочных

продуктов из вертикального цилиндрического бака

При отборе проб жидких продуктов из горизонтальных емкостей цилиндрической или другой формы (железнодорожные цистерны, танкеры) необходимо учитывать особенности геометрии емкости. Например, при отборе проб масла из железнодорожных цистерн следует учитывать тип цистерны и обусловленный этим различный объем слоев масла по высоте цистерны. Поэтому отобранные пробы цистерн могут быть включены в средний объем пробы только пропорционально объему слоя, из которого они отобраны. Это требование учтено в конструкции ручного пробоотборника, который представляет собой тонкостенную дюралюминиевую трубу диаметром 40 мм и длиной, равной диаметру цилиндрической части цистерны плюс высота колпака (люка) цистерны.

Для отбора проб жидких компонентов пищевой продукции из железнодорожных цистерн применяется также механический пробоотборник (рис. 21), который состоит из пробоотборника 1, крана 4, электролебедки 5, микровыключателя 2, конечного выключателя 3, щита пульта управления 6 и питающего кабеля 7. Объем отбираемой пробы – до 1,1 л, скорость подъема и опускания пробоотборника – 0,3 м/с.

Рис. 21. Механический пробоотборник для отбора проб

жидких компонентов из цистерн

При приемке или отгрузке с завода из каждой партии выделяют 10% единиц упаковки, но не менее 5 единиц. Перед отбором проб бочки и барабаны катают для перемешивания содержимого, а затем отбирают пробы трубчатым пробоотборником. Отбор точечных проб жидких компонентов из бутылей и бутылок проводят с помощью металлической трубки, диаметром не более 10 мм, опуская ее до дна бутылки. Содержимое бутылей и бутылок предварительно тщательно перемешивают путем встряхивания.

Комплексы зарубежного производства совмещают отбор, подготовку и контроль проб. В частности, автоматический прибор типа МТА имеет полностью автоматический цикл измерения, начиная от подачи пробы. Прибор позволяет измерять жирность молока, сливок, сыворотки и других продуктов. Прибор агрегатирован с устройством, транспортирующим бутылочки с пробами молока и имеет цифропечатающее устройство. Прибор имеет полностью автоматический цикл измерения массовой доли жира в молоке.

Конструкция оптико-механического блока прибора МТА приведена на рис. 22. Бутылки с образцами молока устанавливаются на транспортирующем устройстве. Новая проба подается через каждые 20 с. Транспортирующее устройство прибора автоматически обеспечивает перемещение бутылок с образцами молока в положение, при котором осуществляется отбор для выполнения анализа.

Рис. 22. Конструкция оптико-механического блока прибора МТА: