Измерительным прибором называется устройство, предназначенное для сравнения измеряемой величины с единицами измерения.

По измеряемой величине измерительные приборы делятся на следующие группы:

Приборы для изменения температуры;

Приборы для изменения давления и разряжения;

Приборы для измерения количества и расхода;

Приборы для измерения уровня жидкостей и сыпучих материалов;

e) Приборы для измерения физико-химических свойств вещества. По способу отсчёта приборы разделяются на следующие группы:

a) компарирующие, у которых при измерении производится сравнение измеряемой величины с мерами или образцами (например, гиревые весы);

b) показывающие приборы, которые в момент измерения указывают значение измеряемой величины, определяемое визуально по отсчётным устройствам - шкалам с перемещающей стрелкой (или вращающимся циферблатом и неподвижной стрелкой);

c) самопишущие приборы оснащены устройствами, которые автоматически записывают результаты измерений на движущейся бумажной ленте или вращающемся диске. Самопишущие приборы предназначены для записи результатов измерений в одной и в нескольких точках;

d) суммирующие приборы (счётчики, интеграторы) показывают суммарное значение измеряемой величины за определённый период.

По условиям работы измерительные приборы делятся на стационарные и переносные. Качество измерительного прибора определяется рядом его характеристик, важнейшими из которых является: точность, чувствительность, постоянство и инерционность.

Точность измерительного прибора определяется степенью приближения показания прибора к действительному значению измеряемой величины. Точность прибора оценивается величиной наибольшей приведённой относительной основной погрешности. Для каждого прибора устанавливается наибольшее допустимое отклонение его показания от действительного значения измеряемой величины. Это отклонение называется допустимой погрешностью, оно может быть выражено как в абсолютных, так и в относительных значениях.

Если процесс эксплуатации прибора ухудшается его состояние и приведённая относительная основная погрешность становится выше допустимой, то дальнейшее его использование возможно лишь после ремонта и поверки.

Минимальное значение изменения измеряемой величины, вызывающее малейшие перемещения указателя, называется порогом чувствительности прибора. Постоянство измерительного прибора характеризуется степенью устойчивости его показаний при неизменных внешних условиях. Важной характеристикой прибора является инертность, которая характеризуется временем от момента изменения измеряемой величины до момента, когда это изменение фиксируется указателем прибора. Инертность прибора должна учитываться при изменениях величин, изменяющихся во времени.

Измерение, контроль и автоматическое регулирование температуры производятся при помощи различных термометров, которые в зависимости от принципа действия можно разделить на следующие группы:

ь термометры расширения;

ь манометрические термометры;

ь электрические термометры сопротивления;

ь термоэлектрические пирометры;

ь пирометры излучения.

Действие термометров расширения основано на свойстве физических тел изменять свой объём или линейные размеры под влиянием температуры. К термометрам расширения относятся жидкостные и механические. Последние, в свою очередь, подразделяются на стержневые, или дилатометрические, и биметаллические.

В жидкостных термометрах используется тепловое расширение жидких тел.

Действие стержневых, или дилатометрических, термометров основано на разности коэффициентов линейного расширения твёрдых тел. При измерении температуры используется относительное изменение длины двух прямых стержней, изготовленных из разных материалов с различными коэффициентами линейного расширения.

Эти же свойства используются в биметаллических термометрах, чувствительные элементы которых представляют собой согнутые пластинки из двух металлов с разными коэффициентами линейного расширения. Изменяющаяся под влиянием температуры кривизна пластинки является мерой контролируемого параметра.

В манометрических термометрах используется свойство жидких и газообразных сред, заключённых в герметической системе, изменять свой объём и давление в зависимости от изменения температуры.

Действие электрических термометров сопротивления основано на свойстве металлических проводников изменять своё электрическое сопротивление в зависимости от изменения температуры.

Действие термоэлектрических пирометров основано на возникновении термоэлектродвижущей силы в электрической цепи при нагреве (повышение температуры) места спая двух разноимённых металлических проводников.

В пирометрах излучения используется зависимость энергии излучения нагретых тел от их температуры. К пирометрам излучения относятся оптические и радиационные. Оптический пирометр измеряет температуру по яркости нагретого тела. Радиационный термометр измеряет температуру по тепловому эффекту излучения.

При осуществлении технологического процесса в условиях автоматизированного производства важная роль отводится автоматическому контролю расхода сырья и полуфабрикатов, а также таких рабочих агентов, как пар, вода, воздух и другие. Большое значение имеет учёт штучной продукции.

Расходом называется количество вещества, проходящее через данное сечение какого-либо устройства (трубопровода, транспортёра) в единицу времени. Приборы, предназначенные для контроля расхода, называются расходомерами.

В некоторых приборах для измерения расхода имеется суммирующий счётный механизм, измеряющий количество вещества. Эти приборы позволяют совмещать контроль расхода и контроль количества вещества, израсходованного за определённый промежуток времени.

Расходомеры классифицируются по используемому в них методу измерения. Важнейшими являются расходомеры:

переменного перепада давления;

постоянного перепада давления;

скоростного напора.

К расходомерам, действующим без непосредственного контакта с измеряемой средой, относятся:

индукционные;

ультразвуковые;

радиоактивные.

Для автоматического контроля и регулирования уровня материалов в ёмкости применяются различные приборы и устройства, которые в зависимости от назначения и конструкции классифицируются следующим образом:

1. По роду контролируемого материала:

приборы для контроля уровня жидкости;

приборы для контроля уровня сыпучих материалов.

2. По принципу действия:

указательные стёкла (сообщающиеся сосуды);

поплавковые;

электроконтактные;

емкостные;

радиоактивные;

гидростатические.

3. Анализ аппаратурно-технологической схемы производства хлебобулочных изделий

Технологический процесс производства хлебобулочных изделий состоит из следующих основных этапов: приёма и хранения сырья; подготовки сырья к пуску в производство; приготовления теста; разделки теста; выпечки; хранения выпеченных изделий и отправки их в торговую сеть. Каждый из этих этапов, в свою очередь, складывается из отдельных, последовательно выполняемых производственных операций и процессов.

Технологический процесс обычно представляют технологической схемой, в которой представлены все виды технологических потоков сырья, полуфабрикатов и конечных продуктов, типы и способы соединений машин и аппаратов, а также приведена последовательность технологических процессов.

При формализации технологического процесса можно изобразить его в виде различных схем: технологической, функциональной и структурной.

Функциональная схема даёт представление о функционировании технологического процесса в целом, т.е. о порядке технологических операций и их взаимосвязях, и не содержит подробной информации о характеристиках потоков и отдельных элементов.

Под технологическим процессом понимают последовательные качественные и количественные изменения (форм, размеров, свойств) сырья, полуфабрикатов и изделий при их обработке. К ним относятся замес теста, пластификация, деление на куски, формование заготовок и др.

Технологические процессы состоят из отдельных операций, которые можно разделить на основные и вспомогательные. К основным относятся операции непосредственной обработки объекта, приводящие к технологическим результатам (изменение форм, размеров, свойств), к вспомогательным - погрузочно-разгрузочные, контрольно-измерительные и операции управления.

Производство хлебобулочных изделий можно разделить на следующие процессы и операции:

1. Подготовка сырья к производству:

a) хранение. При бестарном транспортировании и хранении муки её размещают на складах бестарного хранения муки. Хранение муки осуществляется в специализированных ёмкостях - силосах (ХЕ-160А, М-11);

b) смешивание, аэрация, просеивание и дозирование муки. Просеивание и магнитная очистка муки осуществляется в просеивательном отделении, где можно установить просеиватели муки Ш2-ХМВ, Бурат (ПБ-1,5; РЗ-ХМП; А2-ХПГ); взвешивание муки осуществляется после просеивания. В качестве весового устройства применяется автоматический дозатор АД-50-НК. Отдельные партии муки смешивают. Подсортировку осуществляют так, чтобы хлебопекарные достоинства и недостатки отдельных партий взаимно уравновешивались и смесь имела нормальные хлебопекарные свойства. В тарных складах устанавливают шнековый дозатор-смеситель МС-2 и МС3-50. В бестарных складах под выпускным отверстием бункера (силоса) устанавливают барабанные или шнековые дозаторы, которые подают определённое количество муки в единицу времени в общий транспортёр или мукопровод, где она смешивается с мукой других бункеров.

c) приготовление воды, растворов соли, сахара, жировых и дрожжевых эмульсий, их темперирование и дозирование. Соль доставляют на хлебозавод в мешках или насыпью на самосвалах и хранят либо насыпью или в ларях в отдельных помещениях или «мокрым» способом в специальных хранилищах - растворителях периодического или непрерывного действия. Хлебопекарные прессованные дрожжи хранят при температуре 0-4°С. При подготовке прессованных дрожжей для замеса полуфабрикатов их разводят водой температурой 29-32°С в бачках с мешалками. Сахар поступает на хлебозаводы в мешках либо её транспортируют в тех же цистернах, что и муку и хранится на складах. Для растворения сахара используют растворители следующих моделий: СЖР, ХЛБ-12, Х-14. Для приготовления воды заданной температуры и дозирования воды, дрожжевой суспензии, растворов соли, сахара и других жидких компонентов порционно-непрерывным методом предназначена станция дозирование жидких компонентов Ш2-ХДМ.

2. Замес и брожение опары и теста. Замес теста длится от 3 до 20 мин при 28-30°С, брожение опары - 2-4 ч, теста - 1-2 ч. Плотность пшеничного теста после замеса составляет 1200 кг/м³, в конце брожения - 500 кг/м³. Для периодического замеса применяют тестомисильные машины А2-ХТБ, А2-ХТМ, Т2-М-63, для интенсивного замеса - тестомисильные машины периодического действия Ш2-ХТ2, Р3-ХТИ-3. Тестоприготовительный агрегат представляет собой комплекс машин и аппаратов, обеспечивающих согласованное по количественным и качественным параметрам последовательное выполнение операций и стадий приготовления теста, включая подачу и дозирование ингридиентов, замес, брожение и транспортирование тестовых полуфабрикатов. Для массовых сортов хлеба используют агрегаты комбинированного типа (агрегат ФТК-1000, агрегат И8-ХТА-6).

3. Разделка - деление созревшего теста на куски одинаковой массы. При этом оно подвергается многократному механическому воздействию и сжатию до 0,1-0,2 МПа. Рабочий процесс тестоделительной машины состоит из следующих операций: приёмки и передачи теста в рабочую камеру, нагнетание теста, отмеривания определённого объёма полуфабриката, стабилизации плотности, выталкивания или отсекания кусков и удаления их из машины. Тестоделители: А2-ХПО/5 с поршневым нагнетателем и делительной головкой, со шнековым нагнетателем типа «Кузбасс», РТ-2 с валковым нагнетателем.

4. Формирование - механическая обработка тестовых заготовок с целью придания им определённой формы и создания на поверхности уплотнённого слоя, способствующего лучшему формо- и газоудержанию. Назначение формирующих машин (тестоокруглитель Т1-ХТН, А2-ХПО/6, тестозакаточная машина Т1-ХТ2-3, И8-ХТ3) заключается в придании тестовым заготовкам вида, соответствующего стандартным показателям конкретных сортов и наименований хлебобулочных изделий.

5. Расстойка - технологическое назначение расстойки заключается в восстановлении пористой структуры теста, утраченной при делении и формировании заготовок. Выдержка сформированных тестовых заготовок в специальных расстойных камерах (шкаф ИЭТ-75-И1) в течении 20-50 мин при температуре 35-40°С и относительной влажности воздуха 80-85%. Оптимальная температура и влажность воздуха в расстойных шкафах (Т1-ХРЗ, РШВ, ИЭТ-75-И1) обеспечивается технологическим кондиционером.

6. Гигротермическая обработка и выпечка. Гигротермообработка осуществляется в течении 120-180 с в паровых камерах и промышленных печах при температуре 100-160°С и относительной влажности воздуха 70-85%. Выпечка производится при переменном температурном режиме печи 250-150°С в течении 10-60 мин при пониженной влажности среды пекарной камеры. Для каждого вида изделия существует специальный режим гигрометрической и тепловой обработки. На хлебозаводах наибольшее распространение получили конвейерные печи тупикового типа (печь ФТЛ-2, ХПП-25, Рз-ХПА). Для обеспечения полной механизации производственных процессов на данном участке поточной линии предназначены расстойно-печные агрегаты (АЦХ, П6-ХРМ, ХПА-40).

7. Охлаждение и хранение продукции происходит в хлебохранилищах и экспедициях хлебозаводов, где выпеченные изделия охлаждаются до комнатной температуры в течении 1-2 ч.

На структурной схеме машины и аппараты технологического процесса представлены блоками и элементами в виде прямоугольников, имеющих входы и выходы. Стрелками указывают направление движения материальных и энергетических потоков. В структурной схеме отражены информационные потоки.

Схема состоит из трёх участков. На первом участке, предназначенном для приёмки, хранения и транспортирования муки и приёмки, хранения и подготовки дополнительного сырья, устанавливают оборудование для приёмки муки из муковозов, получение сжатого воздуха и подачи его к питателям аэрозольтранспорта, силосы для хранения муки, просеиватели, автовесы, баки для воды, аппараты для получения солевого и сахарного растворов и другое оборудование для подготовки дополнительного сырья. На втором участке устанавливают оборудование для получения и сбраживания жидких опар, тестомесильные машины и делительно-укладочные агрегаты для деления теста и укладки заготовок в формы расстойно-печного агрегата, состоящего из расстойного агрегата и печи, объединённых общим конвейером. Третий участок включает в себя хлебохранилище и экспедицию.

4. Алгоритм проведения метрологического обеспечения подготовки производства хлебобулочных изделий, порядок выбора СИ

Метрологическое обеспечение подготовки производства представляет собой комплекс научных организационно-технических мероприятий, которые обеспечивают с требуемой точностью показатели качества продукции, параметры технологических процессов и показатели состояния оборудования. Метрологическое обеспечение является составной частью единой системы технологической подготовки производства и направлено на применение прогрессивных технологических процессов и использование средств механизации и автоматизации производственных процессов. Начальным звеном разработки технологического обеспечения является метрологическая экспертиза, выполняемая в соответствии с ГОСТ 8.054 - 73 «Метрологическое обеспечение подготовки производства. Общие положения». Метрологическая экспертиза решает следующие задачи:

1) определение оптимальной номенклатуры параметров и показателей качества, измеряемых при их контроле (определяются параметры, которые должны быть минимальными);

2) проверяется использование стандартизованных методик выполнения измерения всех показателей;

3) проверяется соответствие показателей точности действующим стандартом;

4) проверяется правильность выбора методик выбора измерения;

5) проверяется правильность метрологической терминологии, наименований и обозначений физических величин и их единиц.

Основным критерием при определении рациональной номенклатуры измеряемых параметров технологических процессов являются условия:

1) необходимость количества контролируемых параметров;

2) достаточность количества контролируемых параметров.

Для каждого контролируемого параметра, исходя из критерия, должно быть установлено конкретное число контролируемых точек. Располагая данной информацией, необходимо определить общее число измерений для конкретного технологического процесса. Реальность номенклатуры измеряемых параметров проверяют в процессе метрологической экспертизы. При решении данной задачи контролируют:

1) соответствие номенклатуры проверяемых параметров и показателей качества требованиям качества:

2) достаточность этой номенклатуры с позиции соответствия продукции или технологического процесса своему назначению, а также достаточность контроля, безопасность труда и охрана окружающей среды;

3) контролируется обоснованность допускаемых технологических отклонений и показателей качества (номинальное значение параметра должно указываться с допустимыми отклонениями или граница интервала допустимых значений «от» и «до»).

В случае, когда допустимыми являются только большие или малые значения параметра, то указывается значение в форме «не более …», «не менее …».

Метрологическое обеспечение подготовки производства представляет собой комплекс научных и организационно-технических мероприятий, обеспечивающих определение с требуемой точностью показателей качества продукции, а также параметров технологических процессов и показателей, состояния оборудования. Предусмотрена организация метрологического обеспечения на следующих стадиях жизненного цикла продукции:

1) на этапе исследования и проектирования (проводятся научно-исследовательские работы по созданию новых технологий, методов и средств измерений технологических параметров и показателей качества, работы по созданию новых видов автоматизированного технологического оборудования);

2) на этапе изготовления продукции (подготовка производства, изготовление продукции в массовом количестве, снятие с производства);

3) на этапе обращения (отгрузка продукции, транспортирование, хранение, розничная продажа);

4) на этапе потребления (органолептическая оценка, медико-биологическая ценность продукции).

4.1 Выбор средств измерений

Приложение 2. Спецификация на средства измерений

Размещено на Allbest.ru