本發(fā)明涉及一種閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法，特別涉及一種優(yōu)質(zhì)乳巴氏殺菌設(shè)備閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法，屬于優(yōu)質(zhì)乳項(xiàng)目技術(shù)改進(jìn)研究項(xiàng)目中設(shè)備校準(zhǔn)研究。對(duì)于確定閥門響應(yīng)速度，研究設(shè)備穩(wěn)定性和可靠性具有重要意義。
背景技術(shù)：
：巴氏牛奶(pasteurisedmilk)，是由巴氏消毒法處理的鮮牛奶，一般保質(zhì)期較短，但保存了絕大部分的營(yíng)養(yǎng)和口感。與超高溫滅菌(uht)牛奶相比，巴士牛奶因?yàn)闅⒕鷾囟容^低，并不能完全殺死所有的微生物，保存期短，且需要在低溫環(huán)境下保存。巴氏牛奶的生產(chǎn)設(shè)備，巴氏殺菌設(shè)備因?yàn)闅⒕芰τ邢?，更需要精確的控制殺菌的時(shí)間長(zhǎng)度，如果殺菌時(shí)間不足，則必須控制巴氏殺菌設(shè)備流出的牛奶回流到原料罐中重新進(jìn)行殺菌，等到巴氏殺菌機(jī)器的溫度恢復(fù)正常以后才能放行合格的牛奶?，F(xiàn)有的巴氏牛奶生產(chǎn)設(shè)備中巴氏殺菌機(jī)器的回流控制是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的回流閥控制的，所以回流閥能否可靠的準(zhǔn)確的工作就成了控制實(shí)現(xiàn)可靠殺菌的關(guān)鍵所在。而現(xiàn)有的巴氏殺菌機(jī)器尚無(wú)關(guān)于閥門響應(yīng)時(shí)間的研究報(bào)道，為了提高巴氏殺菌的強(qiáng)度控制精確度，在安全可靠的范圍內(nèi)降低巴氏殺菌的強(qiáng)度，使得巴氏牛奶的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)一步的提高。需要對(duì)閥門響應(yīng)時(shí)間做更加深入的研究工作。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中沒(méi)有關(guān)于巴氏殺菌機(jī)器閥門響應(yīng)時(shí)間研究的，對(duì)于巴氏牛奶殺菌強(qiáng)度控制精度不足的問(wèn)題，提供一種巴氏殺菌機(jī)器閥門響應(yīng)時(shí)間的測(cè)定方法。本發(fā)明的方法研究確定巴氏殺菌的閥門響應(yīng)時(shí)間，確保在降低巴氏殺菌強(qiáng)度，提高牛奶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的時(shí)候，設(shè)備運(yùn)行更加穩(wěn)定可靠，嚴(yán)格防止因?yàn)闅⒕鷾囟炔蛔慊蚱渌麊?wèn)題導(dǎo)致生產(chǎn)不合格的牛奶不混入正常的合格牛奶中，確保殺菌不足的牛奶回流，進(jìn)行充分的殺菌后才流入后工序。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種優(yōu)質(zhì)乳巴氏殺菌設(shè)備閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法，包括以下步驟：(1)將巴氏殺菌設(shè)備的溫度傳感器進(jìn)行測(cè)試，分析溫度傳感器的工作原理，設(shè)置模擬溫度變化的調(diào)溫電路。(2)利用模擬溫度變化的調(diào)溫電路對(duì)巴氏殺菌機(jī)器的溫度進(jìn)行調(diào)整，模擬出閥門開(kāi)啟或關(guān)閉的臨界溫度參數(shù)，并用秒表開(kāi)始計(jì)時(shí)。即利用調(diào)溫電路觸發(fā)閥門開(kāi)啟/關(guān)閉的條件參數(shù)，可以不選用具體的臨界參數(shù)點(diǎn)，而選用可以觸發(fā)閥門開(kāi)關(guān)的溫度參數(shù)值。(3)觀察閥門開(kāi)啟或關(guān)閉的時(shí)間，并停止秒表計(jì)時(shí)，得到閥門開(kāi)啟或關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間。(4)重復(fù)步驟2-3多次，記錄閥門開(kāi)啟或關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間，求取平均數(shù)，或者取最大值。優(yōu)選，計(jì)算算數(shù)平均數(shù)。(5)恢復(fù)調(diào)溫電路為原始溫度傳感器線路，即恢復(fù)設(shè)備狀態(tài)。本發(fā)明的優(yōu)質(zhì)乳巴氏殺菌設(shè)備閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法采用最為基礎(chǔ)原始的測(cè)定方法，通過(guò)秒表計(jì)時(shí)的方式由獨(dú)立的工作人員進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法簡(jiǎn)單、直接而準(zhǔn)確，能夠快速的測(cè)定出巴氏殺菌設(shè)備上的閥門響應(yīng)時(shí)間。在實(shí)現(xiàn)閥門啟動(dòng)的原理上采用了模擬溫度變化的調(diào)溫電路，通過(guò)電阻模擬電信號(hào)的變化，直接模擬出溫度傳感器的參數(shù)變化，具有直接高效的特點(diǎn)，能夠很好很快的實(shí)現(xiàn)巴氏殺菌設(shè)備的溫度變化，方便試驗(yàn)進(jìn)行。模擬溫度傳感器是現(xiàn)有的裝置，根據(jù)溫度傳感器的溫度-參數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)人為控制變溫測(cè)定結(jié)果的變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)于閥門開(kāi)啟/關(guān)閉的觸發(fā)。本發(fā)明方法沒(méi)有采用調(diào)整巴氏殺菌設(shè)備中流體溫度的方法控制閥門開(kāi)啟或關(guān)閉條件的觸發(fā)，避免設(shè)備內(nèi)部的流體溫度差導(dǎo)致的溫度測(cè)定不準(zhǔn)確。因?yàn)榱黧w的溫度差往往會(huì)導(dǎo)致測(cè)試人測(cè)試位點(diǎn)的溫度和巴氏殺菌設(shè)備的溫度傳感器測(cè)試位置的溫度不同，進(jìn)而使得測(cè)試結(jié)果失去精確度和可靠性。進(jìn)一步，所述調(diào)溫電路是通過(guò)接入帶開(kāi)關(guān)的電阻實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選地，電阻接入方式是串聯(lián)或并聯(lián)方式。調(diào)溫電路(或稱，模擬溫度傳感器)是通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)電阻的形式實(shí)現(xiàn)，電阻的連線是帶開(kāi)關(guān)的，通過(guò)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)電阻的接入，達(dá)到模擬溫度電信號(hào)的效果。開(kāi)關(guān)電阻具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，最能夠精確的計(jì)量巴氏殺菌設(shè)備的溫度變化的時(shí)間點(diǎn)，便于秒表計(jì)時(shí)。優(yōu)選地，接入電阻的數(shù)量可以是一個(gè)或一個(gè)以上。電阻的連接方式不限于串聯(lián)或并聯(lián)，可以是串并聯(lián)混合方式，也可以是多個(gè)電阻進(jìn)行連接。當(dāng)調(diào)溫電路包括多個(gè)電阻，連接方式可以根據(jù)需要模擬的電信號(hào)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，達(dá)到需要的模擬信號(hào)。現(xiàn)有的溫度傳感器一般為ntc材料，具有特定的溫度系數(shù)的電阻材料，當(dāng)溫度發(fā)生變化的時(shí)候，探頭處的溫敏電阻材料的電阻發(fā)生變化。通過(guò)串聯(lián)、并聯(lián)等方式接入新的電阻材料，改變線路的電阻數(shù)值，可以準(zhǔn)確的模擬出管道內(nèi)流體溫度達(dá)到閥門響應(yīng)的數(shù)值時(shí)的情況，進(jìn)而觸發(fā)閥門的開(kāi)啟/關(guān)閉動(dòng)作。本發(fā)明的另一目的是優(yōu)化優(yōu)質(zhì)乳項(xiàng)目的巴氏殺菌設(shè)備的閥門工作程序，確保巴氏殺菌設(shè)備對(duì)于巴士牛奶殺菌的可靠性，避免不合格/不合適的牛奶進(jìn)入后工序。一種優(yōu)質(zhì)乳巴氏殺菌設(shè)備閥門響應(yīng)時(shí)間優(yōu)化方法，包括以下步驟：(1)根據(jù)上述方法測(cè)定的閥門開(kāi)啟或關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間(記作t開(kāi)0、t關(guān)0)，測(cè)試結(jié)果最大偏差不能超過(guò)0.1秒。如果測(cè)試結(jié)果最大偏差大于0.1秒，則更換閥門。(2)測(cè)定巴氏殺菌設(shè)備中流體流動(dòng)的速度：按照常規(guī)的巴氏殺菌流程，輸入牛奶，計(jì)時(shí)出料口牛奶流出到接收一定量牛奶的時(shí)間，體積流量q＝接收牛奶體積v/接收時(shí)間t。計(jì)算巴氏殺菌設(shè)備保溫管出口到閥門的距離，結(jié)合管道內(nèi)徑計(jì)算出保溫管出口到閥門的位置管道內(nèi)部體積v0。計(jì)算牛奶從巴氏殺菌設(shè)備保溫管出口到閥門處的流經(jīng)時(shí)間t0＝v0/體積流量q。(3)優(yōu)化巴氏殺菌設(shè)備的閥門響應(yīng)時(shí)間，包括優(yōu)化閥門開(kāi)啟時(shí)間和優(yōu)化閥門關(guān)閉時(shí)間。優(yōu)化閥門開(kāi)啟時(shí)間t開(kāi)：如果t開(kāi)0＜t0，則設(shè)置t開(kāi)＝t開(kāi)0；否則更換閥門。優(yōu)化閥門關(guān)閉時(shí)間t關(guān)：t關(guān)＝t關(guān)0+t0。本發(fā)明優(yōu)質(zhì)乳生產(chǎn)工藝巴氏殺菌設(shè)備優(yōu)化方法，結(jié)合上述發(fā)明的閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法，對(duì)閥門和巴氏殺菌過(guò)程中流體溫度變化情況進(jìn)行優(yōu)化，有效的提高了閥門的工作可靠性，避免巴氏殺菌設(shè)備溫度不達(dá)標(biāo)的情況下不合格牛奶流入后工序。同時(shí)，優(yōu)化閥門設(shè)備的關(guān)閉時(shí)間，延遲巴氏殺菌的時(shí)間達(dá)標(biāo)后閥門的關(guān)閉時(shí)機(jī)，保溫管出口到閥門之間管道內(nèi)的不合格牛奶有充足的時(shí)間從閥門旁路回流，避免閥門關(guān)閉時(shí)間過(guò)早導(dǎo)致保溫管中不合格牛奶因?yàn)殚y門過(guò)早關(guān)閉混入后續(xù)生產(chǎn)工序中。本發(fā)明改進(jìn)方案的主要改進(jìn)要點(diǎn)就在于巴氏殺菌的過(guò)程中對(duì)于設(shè)備的兩次響應(yīng)時(shí)間特點(diǎn)，優(yōu)化調(diào)整閥門工作的時(shí)間，避免巴氏殺菌設(shè)備的溫度上升到正常數(shù)值以后，設(shè)備中部分未被溫度傳感器測(cè)量到的牛奶在閥門提前響應(yīng)的情況下流入到后工序中，閥門關(guān)閉(對(duì)應(yīng)牛奶送出)時(shí)機(jī)延后，確保充分殺菌處理。優(yōu)化后的閥門開(kāi)啟或閥門關(guān)閉時(shí)間，充分考慮了巴氏殺菌設(shè)備的管道流程對(duì)于牛奶流經(jīng)時(shí)間的影響，校準(zhǔn)或延遲了閥門的工作時(shí)間，閥門響應(yīng)的時(shí)機(jī)更加可靠、可信，生產(chǎn)更加安全高效。所述測(cè)試結(jié)果最大偏差是指多次測(cè)試中最大值和最小值之差的絕對(duì)值。要求最大值和最小值之差不大于0.1秒，確保測(cè)試的結(jié)果整體具有良好的一致性、穩(wěn)定性。也是對(duì)于閥門的選擇優(yōu)化，對(duì)于最大偏差較大的閥門可靠性不佳，更重要的是閥門可能存在某種缺陷(引起最大偏差大)，通過(guò)控制閥門開(kāi)啟/關(guān)閉的最大偏差不大于0.1秒，確保選擇優(yōu)良的閥門單元。進(jìn)一步，步驟2，輸入牛奶，計(jì)時(shí)出料口牛奶流出到接收一定量牛奶的時(shí)間，體積流量q＝接收牛奶體積v/接收時(shí)間t。計(jì)算牛奶流出量達(dá)到40-100l所花費(fèi)的時(shí)間，然后據(jù)此計(jì)算出體積流量。根據(jù)發(fā)明人的研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)計(jì)量40-100l的牛奶流出的時(shí)間，完全可以準(zhǔn)確的反應(yīng)出牛奶在管線中的流動(dòng)速度，不必過(guò)多的增加計(jì)量的牛奶總流量，既增加統(tǒng)計(jì)消耗時(shí)間，又增加測(cè)量成本。優(yōu)選地，重復(fù)測(cè)試3-20次，計(jì)算體積流量的平均值。流量的測(cè)量根據(jù)多次測(cè)試求取平均值可以更好的避免單次測(cè)量存在的誤差因素干擾，通過(guò)求取平均值可以得到準(zhǔn)確的流量為優(yōu)化閥門響應(yīng)時(shí)間提供基礎(chǔ)參數(shù)條件。更優(yōu)選地，重復(fù)體積流量測(cè)試3-10次，計(jì)算體積流量的平均值。較少的充分體積流量測(cè)試即可完成預(yù)期的精確度，不必過(guò)多的重復(fù)測(cè)量，提高效率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：1.本發(fā)明優(yōu)質(zhì)乳巴氏殺菌設(shè)備閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法采用簡(jiǎn)單、直接而準(zhǔn)確的測(cè)試方法，通過(guò)秒表計(jì)時(shí)的方式由獨(dú)立的工作人員進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定方法簡(jiǎn)單、直接而準(zhǔn)確，能夠快速的測(cè)定出巴氏殺菌設(shè)備上的閥門響應(yīng)時(shí)間。2.本發(fā)明采用了模擬溫度傳感器直接模擬出溫度變化，直接，高效，容易實(shí)現(xiàn)人為控制變溫，觸發(fā)閥門開(kāi)啟/關(guān)閉。3.本發(fā)明優(yōu)質(zhì)乳生產(chǎn)工藝巴氏殺菌設(shè)備優(yōu)化方法，結(jié)合本發(fā)明閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)定方法，對(duì)閥門和巴氏殺菌過(guò)程中流體溫度變化情況進(jìn)行優(yōu)化，有效的提高了閥門的工作可靠性，避免巴氏殺菌設(shè)備溫度不達(dá)標(biāo)的情況下不合格牛奶流入后工序。具體實(shí)施方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本
發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍?！緦?shí)施例1】閥門響應(yīng)時(shí)間測(cè)試測(cè)試過(guò)程：采用10.1噸軟水，模擬巴氏鮮牛奶殺菌工藝，溫度85±2℃。檢測(cè)分析溫度傳感器的工作原理，并聯(lián)一模擬溫度電阻，通過(guò)開(kāi)關(guān)模擬實(shí)現(xiàn)閥門開(kāi)啟和關(guān)閉觸發(fā)。選擇v104閥進(jìn)行測(cè)試：手動(dòng)設(shè)置殺菌溫度低于安全溫度，傳感器接收溫度變化后，立即按下秒表，看到v104閥開(kāi)始動(dòng)作后再次按下秒表，此時(shí)間即為閥門關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間，用秒表記錄回流、送出的響應(yīng)時(shí)間。及具體數(shù)值數(shù)據(jù)如下表1-2。表1：閥門響應(yīng)時(shí)間閥門狀態(tài)響應(yīng)時(shí)間(s)功能開(kāi)0.38回流關(guān)0.24送出開(kāi)0.40回流關(guān)0.22送出開(kāi)0.36回流關(guān)0.20送出開(kāi)0.38回流關(guān)0.23送出開(kāi)0.41回流關(guān)0.21送出開(kāi)0.4回流關(guān)0.2送出開(kāi)0.38回流關(guān)0.22送出開(kāi)0.41回流關(guān)0.22送出表2：閥門響應(yīng)時(shí)間匯總統(tǒng)計(jì)綜合以上數(shù)據(jù)，開(kāi)啟、關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間的偏差最大值均不超過(guò)0.05s，滿足方案中最大值不超過(guò)0.1s的要求。如果測(cè)試的響應(yīng)時(shí)間最大偏差值大于0.1秒，那么結(jié)果符合要求，更換閥門重新進(jìn)行測(cè)量，知道結(jié)果滿足要求。上述表2數(shù)據(jù)顯示偏差最大值小于0.1秒，符合測(cè)試要求，繼續(xù)進(jìn)行測(cè)試以及數(shù)據(jù)分析工作。最終得到閥門開(kāi)啟/關(guān)閉的平均值，結(jié)果分別為0.39s、0.22s，不超過(guò)1秒，閥門相應(yīng)速度達(dá)到預(yù)期設(shè)計(jì)要求。一般情況下，由于料液從殺菌段再經(jīng)降溫至v104閥的時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于閥門的響應(yīng)時(shí)間，即閥門開(kāi)始動(dòng)作時(shí)，有可能殺菌溫度不足的料液仍處于降溫等階段還未流動(dòng)至閥門，食品安全能得到保障。并且還可以進(jìn)一步優(yōu)化巴氏殺菌的工藝過(guò)程，使之更加可靠高效高品質(zhì)?！緦?shí)施例2】?jī)?yōu)質(zhì)乳巴氏殺菌設(shè)備閥門響應(yīng)時(shí)間優(yōu)化(1)根據(jù)實(shí)施例1測(cè)定的閥門開(kāi)啟或關(guān)閉的響應(yīng)時(shí)間，t開(kāi)0＝0.41、t關(guān)0＝0.24，最大偏差0.05秒。(2)測(cè)定巴氏殺菌設(shè)備中流體流動(dòng)的速度：按照常規(guī)的巴氏殺菌流程，輸入牛奶，計(jì)時(shí)出料口牛奶流出到接收40l牛奶的時(shí)間，奶流時(shí)間(s)：14.08s、13.98s、14.04s、13.93s、13.85s、13.87s，平均13.96s。體積流量q＝接收牛奶體積v/接收時(shí)間t。計(jì)算巴氏殺菌設(shè)備保溫管出口到閥門的距離，結(jié)合管道內(nèi)徑計(jì)算出保溫管出口到閥門的位置管道內(nèi)部體積v0，v0＝0.00314立方米。計(jì)算牛奶從巴氏殺菌設(shè)備保溫管出口到閥門處的流經(jīng)時(shí)間t0＝v0/體積流量q。(3)優(yōu)化巴氏殺菌設(shè)備的閥門響應(yīng)時(shí)間，包括優(yōu)化閥門開(kāi)啟時(shí)間和優(yōu)化閥門關(guān)閉時(shí)間。優(yōu)化閥門開(kāi)啟時(shí)間：如果t開(kāi)0＜t0，t開(kāi)＝t開(kāi)0；否則更換閥門。優(yōu)化閥門關(guān)閉時(shí)間：t關(guān)＝t關(guān)0+t0。當(dāng)前第1頁(yè)12