Принцип действия цифровых электронных термометров основан на изменении термоэлектрических свойств термочувствительного элемента в зависимости от температуры внешней среды. Результаты измерения отображаются посредством цифровой индикации на дисплее. Их преимущества — высокая точность, мгновенная индикация температуры, простота и удобство использования, особенно для дистанционного контроля температуры. В качестве термочувствительного элемента используют, как правило, металлы и их сплавы (медь, платина).
Электрические термометры состоят из первичного преобразователя температуры в электрическое сопротивление и вторичного, который преобразует изменения электрических параметров в показания на шкале. Такие термометры сопротивления присоединяют к телетермометрам, логометрам или электронным мостам, что позволяет осуществлять групповой контроль температуры. В этих приборах последовательное подключение термометров сопротивления (датчиков) и регистрация температур производятся автоматически. Расстояние от датчиков для дистанционного измерения температуры может быть любым. Такие приборы особенно удобны для контроля температурного режима в различных видах стационарного и транспортного холодильного оборудования, которое можно при этом не открывать.
Термоиндикаторы бывают химическими и биологическими (биосенсорами). Принцип действия химических индикаторов основан на использовании специальных красителей, которые при активации индикатора реагируют на повышение температуры сверх определенного уровня необратимым изменением окраски.
Термографы применяют для непрерывной графической регистрации температуры внутри холодильной камеры. Он представляет собой комбинированное устройство, состоящее из тер-мометра и приспособления для непрерывной графической регистрации температуры. Цикл работы такого прибора, как правило составляет сутки и неделю. Применяют недельный термограф для контроля температурного режима в камерах хранения охлажденных и замороженных продуктов.
Методы и приборы контроля относительной влажности воздуха. Для измерения относительной влажности воздуха в камере используют психометрический и гигрометрический методы.
Психометрический метод основан на зависимости разности показаний сухого и мокрого термометров психрометра от степени насыщения воздуха водяными парами. У одного из термометров (мокрого) ртутный или спиртовой шарик обернут батистом или марлей, смоченными в воде. Процесс испарения влаги сопровождается затратой энергии, и температура мокрого термометра становится ниже температуры сухого. Причем психометрическая разность температур пропорциональна степени сухости воздуха. По этой разнице с помощью специальных таблиц определяют относительную влажность воздуха.
Прибор используют для измерения относительной влажности воздуха при температуре не ниже - 5 0С. С понижением температуры воздуха психометрическая разность температур уменьшается и точность замера снижается.
Для измерения влажности воздуха в холодильных камерах при малых и переменных скоростях его движения служит психрометр с побудительной циркуляцией — аспирационный психрометр Ассмана.
Гигрометрический метод определения влажности воздуха позволяет осуществлять ее контроль при температурах от +40 до -60 °С. Различают сорбционные гигрометры, принцип действия которых основан на изменении длины чувствительного элемента под действием на него влаги воздуха, и гигрометры, работающие по принципу определения точки росы. Метод определения влажности с помощью гигрометра достаточно точен и при отрицательных температурах.
Чувствительным элементом сорбционных гигрометров является обезжиренный человеческий волос, который при увеличении относительной влажности воздуха от 0 до 100% удлиняется на 2,5 %. Вместо волос в качестве чувствительного элемента применяют животные (жилы) и вискозные пленки, капроновые нити. Сорбционные гигрометры показывают относительную влажность воздуха непосредственно на шкале прибора и в отличие от психрометров не нуждаются в подготовке к измерениям.
Для измерения и регулирования влажности непосредственно в камере применяют пленочный регулятор влажности (ПРВ), а для дистанционного измерения — пленочный измеритель влажности (ПИВ).
Комплектные устройства дистанционного измерения, регистрации и регулирования относительной влажности воздуха состоят из электронного одно- или многоточечного автоматического моста, являющегося измерительным блоком, и электролитического влагочувствительного элемента (датчика), на котором сопротивление влагочувствительной пленки изменяется в зависимости от влажности контролируемого воздуха.
Для непрерывного графического контроля влажности воздуха служит гигрограф, записывающее устройство которого аналогично устройству термографа. Гигрографы бывают с суточным или недельным заводом.
Принцип действия гигрометров, работающих на основе измерения точки росы, заключается в определении температуры, до которой необходимо охладить (при постоянном давлении) находящийся в воздухе водяной пар, чтобы вызвать его конденсацию. Такие гигрометры называются конденсационными.
Приборы контроля скорости движения воздуха. Скорость движения воздуха при холодильной обработке продуктов измеряют механическими и электрическими анемометрами и кататермометрами. Последние применяют для измерения скорости движения воздуха менее 0,5 м/с.
Чашечные анемометры предназначены для измерения скорости движения воздуха от 1 до 50 м/с, а крыльчатые — от десятых долей до 3 — 4 м/с.
Для дистанционного контроля скорости движения воздуха используют электрические анемометры. Принцип их действия основан на охлаждении потоком воздуха проводника, подогреваемого электрическим током. Чем выше скорость движения воздуха при постоянной силе тока через проводник, тем интенсивнее отвод теплоты, а следовательно, ниже температура проводника. Температуру проводника измеряют с помощью термопары или определяют косвенным путем по изменению сопротивления.
Переносные полупроводниковые электротермоанемометры, в которых в качестве датчика применяется полупроводниковое термосопротивление, позволяют с высокой точностью определять температуру и малые скорости движения воздуха в течение нескольких секунд.
Контрольные вопросы
1. Какие приборы используют для контроля за температурой среды и продуктов
2. Принцип действия циферблатных термометров?
3. Какие приборы используют для контроля скорости движения воздуха?
4. Какие существуют методы контроля относительной влажности воздуха?
5. Какие приборы контролируют относительную влажность воздуха?
Задания для СРСП:
1.Контейнерные перевозки.
2. Перспективы холодильной обработки биологических систем.
Задание для СРС:
Оформить результаты практической работы № 7. Ответить на вопросы для самопроверки. Подготовиться к опросу по темам лекции и СРСП.
Рекомендуемая литература
Обязательная:
1. Головкин Н.А. Холодильная технология пищевых продуктов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.
2. Руцкий А.В. Холодильная технология обработки и хранения продовольственных продуктов. – Минск: Вышэйшая школа, 1991.
3. Физико-технические основы холодильной обработки пищевых продуктов / Под. ред. Э.И. Каухчешвили. – М.: Агропромиздат, 1985.
4. Холодильная техника и технология: Учебник / Под. ред. А.В. Рудского. – М.: ИНФРА-М, 2000.
5. Цуранов О.А., Евреинова В.С. Лабораторный практикум по холодильной технологии пищевых продуктов. – Л.: Политехника, 1983.
Дополнительная:
1. Бабакин Б.С., Тихонов Б.С., Юрчинский Ю.М. Совершенствование холодильной техники и технологии. – М.: Галактика-ИГМ, 1992.