SU968757A1 - Устройство дл определени содержани жира и белка в молоке - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к технике исследовани  пищевых продуктов, в частности к устройствам дл  определени  содержани  жира и белка в мол ке, и может найти применение в пищевой промышленности и сельском хоз йстве . Известно устройство дл  одновременного определени  жира и белка в молоке, содержащее источник света, конденсор с диафрагмой дл  фокусировки светового потока, светофильтр обеспечивающий нужную длину волвда, кювету с анализируемой пробой, вогнутое зеркёшо, расп;оложенное за кюветой и служащее .дл  разделении све товых потоков на пр мопрошедший и рассе нный под малыми углами вперед которое вогнутой поверхностью обращено к кювете и выполнено с централ ным отверстием, соосным источнику света, два фотоприемника, регистрир ющих пр мопрошедший и рассе нный вперед световые потоки 1 . .Однако использование немонохроматических источников света и конденсоров снижает точность измерени  Регистраци  рассе нного светового п тока ведетс  не под оптимальными.уг лами. Конструкци  приспособлени . фокусирующего рассе нный световой поток, позвол ет регистрировать только часть рассе нного частицами жира и белка светового потока, что также ухудшает точность измерени , использование при. регистрации двух фотоприемников понижает точность измерени  вследствие того, что их характёриСЭ:Ики при эксплуатации могут мен тьс  независимым образом. Точность этого устройства 0,03%. Известно устройство дл  определени  содержани  жира и белка в молоке , состо щее из источйика монохроматического света, проточной кюветы дл  анализируемого продукта, и фотоприемника . При этом имеетс  еще один фотоприемник, и они расположены под оптимальными углс1ми, s/ становленными путем измерени  индикатрис рассе ни  дл  каждого из определ емых компонентов 12 . Недостатком известного устройства  вл етс .невысока  точность определени  содержани  жира и белка в молоке . Целью изобретени   вл етс  повышение точности определени  содержани  жира и белка в молоке.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  определени  содержани  жира и белка в молоке, состо щее из источника монохроматического света, проточной кюветы дл  анализируемого продукта и фотоприемника, снабжено подвижной диафрагмой дл  попеременной регистрации пр мопрошедшего и рассе нного световых потоков, расположенной между кюветой и фотоПриемником , и приспособлением дл  фокусировани  на фотоприемник рассе нного светового потока, выполненным в виде линзы с зеркальной поверхностью и центральным отверстием , соосным источнику монохроматического света, при этом приспособление дл  фокусировани  рассе нного светового потока размещено перед кюветой и прикреплено к ней.

Регистраци  пр мопрошедшего и рассе нного назад световых потоков с помощью одного фотоприемника исключает возможные расхождени  результатов измерений вследствие независимого изменени  характеристик фотоприемников во врем  эксплуатации, что улучшает точность измерени . В данном устройстве конструкци  приспособлени  дл  фокусировки на фотоприемник рассе нного светового потока позвол ет собрать большую часть рассе нного частицами жира и белка света, чем в известном устройстве, что повышает точность измерени .

На фиг. 1 изображена схема устройства дл  одновременного определени  содержани  жира и белка в молоке; на $иг. 2 - рассе ние светового потока частицей анализируемого продукта, когда к стенке кюветы крепитс  линза с зеркальной поверхностью с показателем преломлени , равным или большим , чем у кюветы, i,e. п (в этом случае удаетс  собрать рассе н .ное излучение из заданной полусферы, вплоть до е 90°).

Устройство содержит источник 1 монохроматического света, например лазер , обеспечивающий монохроматичный и высоконаправленный световой поток, приспособление 2 дл  фокусировки на фотоприемник рассе нного назад светового потока, выполненное в виде линзы с центральным отверстием и зеркальной поверхностью (линза прикреплена к стенке кюветы), проточную кювету 3 с анализируемой пробой, подвихсную диафрагму 4, выполненную в виде диска с диаметром, превосход щим размеры фокусируемого на фотоприемник светового пучка, ,с поглощающим .вкраном 5 и отверстием 6, служащую дл  попеременной регистрации с помощью одного фотоприемника 7 пр мопрошедшего и рассе нного назад световых потоков, и электронный блок 8,

преобразующий сигналы фотоприемника в процентное содержание жира и белка

Устройство работает следующим образом .

Разбавленную водой пробу молока пропускают через проточную кювету 3, на которую направл ют излучение источника 1 монохроматического света, работающего в непрерывном режиме. Лазерное излучение, обладающее высокой монохроматичностью и пространственной направленностьк), проходит через кювету с пробой, где происходит частичное рассеивание, пропорциональное концентрации жира и белка.- Рассе нное назад излучение фокусируют с помощью приО:пособлени  2 на фотоприемник 7, причем диафрагма 4 повернута в этот момент так, что поглощающий экран 5 прекрывает пр мопрошедший луч и регистрирует только рассе нный назад световой поток. Затем диафрагму поворачивают на 90° и перекрывают фокусируемый на фотоприемник рассе нный световой поток, а пр мопрошедший, пройд  через отверстие 6 в диафрагме попадает на фотоприемник. Электронный блок 8 регистрирует сигналы, поступающие от фотоприемника, и преобразует их в процентное содержание жира и белка.

Дл  повышени  точности определени  содержани  белка в данном устройстве приспособление дл  фокусировани  светового потока,выполненное в виде вогнутого зеркала фокусирует на фотоприемник излучение, рассе нное жиром и белком назад. При этом больша  точность регистрации содержани  белка достигаетс  за счет того,что интенсив- ность-светового потока,рассе нного жировыми шариками назад,меньше в 10 раз интенсивности свехоьиги потока, рассе нного ими вперед, тогда как белок рассеивает свет во все стороны одинаково . Таким образом, в регистрирующий блок поступает сигнал, пропорциональный интенсивности светового потока пр мопрошедшего и рассе нного назад, соответствующий количеству жира, и сигнал, пропорциональный интенсивности рассе нного назад светового потока, соответствующий количеству белка.

Регистраци  одного и того же светового потока двум  фотоприемниками, у которых температуры различаютс  на 1°С, приводит к ошибке в показани х 0,5% от величины регистрируемой интенсивности.

При анализе пробы молока, содержащей концентрацию жира б%, указанна  величина ошибки составит 0,03%,

В табл. 1 приведены экспериментально полученные абсолютные погрешности измерений различных концентраций компонентов анализируемого продукта при расхождении температур у двух фотоприемников.

Таблица

В данном устройстве повышение точности измерени  достигаетс  еще тем что дл  фокусировки на фотоприемник рассе нного светового потока, регистрируемого под оптимальными углами, использовано приспособление, выполненное в виде линзы с зеркальной поверхностью и отверстием, соосньм источнику света. Приспособление расположено между источником света и кюветой и прикреплено к последней, например , с помощью кле  дл  скреплени  оптических изделий. Это позвол ет сфокусировать на фотоприемник большую, чем в известном устройстве часть рассе нного частицами жира и белка светового потока.

Claims (2)

1. Точность измерени  содержани  жиipa и белка в существенной мере определ етс  соотношением между величиной регистрируемого рассе нного све тового потока и погрешностью измериПриведенные данные показывают, ч предлагаемое устройство в 2-3 раза улучшает по сравнению с известным точность регистрации рассе нного св тового потока. Формула изобретени  Устройство дл  определени  содержани  жира и белка в молоке, состо щее из источника монохроматического света, проточной кюветы дл  анализируемого продукта и фотоприемника, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  точности, оно снабжено подвижной диафрагмой дл  попеременной регистрации пр мопрошедшего и рассе нного световых потоков.

   тельной аппаратуры. Если, например, погрешность измерительной аппаратуры , 5 составл ет ±1 относительную единицу, а регистрируема  рассе нного светового потока подставл ет 5 относительных единиц, то погрешность измерени  компонентов составит 420%; при

   0 регистрации части рассе нного света в 10 относительных единиц погрешность составит уже ±10%. Поэтому, чем большую часть рассе нного частицами жира и белка светового потока удаетс  собрать дл  регистрации, тем

   5 выше точность определени  их концентрации .

   В табл. 2 приведены в относительных единицах экспериментально полученные значени  интенсивностей рассе0  нного назад светового потока и оши- -бок их регистрации измерительной аппаратурой , погрешность которой условно прин та за 1, у известного и предлагаемого устройств. расположенной между кюветой и Фотоприемником , и приспособлением дл  фокусировани  на фотоприемник рассе нного светового потока, выполненным в виде линзы с зеркальной поверхностью и центральным отверстием, соосным источнику монохроматического света , при этом приспособление дл  фокусировани  рассе нного светового потока размещено перед кюветой и прикреплено к ней. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 606130, кл. G 01 N 33/06, 1978.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке 2942370/28-13, кл. G 01 N 33/06, 1980.