Применение
Приложение клиента Rheonics Датчик SRV для измерения вязкости жидкого теста в системе смешивания и нанесения покрытия является признанным и широко используемым методом обеспечения консистенции жидкого теста.
Клиенты традиционно полагались на ротационные вискозиметры для измерения вязкости жидкого теста в своих лабораториях. В результате получен значительный объем данных, которые заказчики желают использовать для определения вязкости жидкого теста на своих технологических линиях с помощью SRV.
Цель тематического исследования
Чтобы исследовать, возможна ли корреляция между измерениями ротационного вискозиметра и линейными измерениями SRV.
Измерения ротационным вискозиметром
Brookfield LV - это широко используемый лабораторный ротационный вискозиметр в пищевых продуктах. Brookfield предоставляет следующую информацию о шпинделях и диапазонах. Для измерений необходимо использовать соответствующий шпиндель в зависимости от диапазона вязкости.
Рисунок 1. Информация Брукфилда о шпинделях и применимой вязкости
Рисунок 2. Применимость Rheonics Вискозиметр SRV в технологических условиях
Замешивание теста и измерения вязкости
Смесь муки и коммерческой смеси для жидкого теста (Knorr Panier-Mischung) добавляли к воде при непрерывном перемешивании лопаточным миксером до получения однородной и умеренно вязкой смеси. Все измерения проводились при комнатной температуре (около 25 ° C).
Измерения с исходной / неразбавленной смесью жидкого теста
Была получена следующая вязкость в зависимости от скорости вращения шпинделя вискозиметра:
Таблица 1. Измерение вязкости по Брукфилду с приготовленной смесью мука-жидкое тесто-вода
| RPM | Вязкость (сП) |
| 100 | 2200 |
| 60 | 2600 |
| 50 | 2800 |
| 30 | 3400 |
| 20 | 3700 |
| 12 | 4400 |
Показания SRV в сосуде с мешалкой: статические 80 сП .; при перемешивании 150 сП.
Измерения после первого разведения жидкого теста
Добавили небольшое количество воды и измерения повторили:
Таблица 2. Измерение вязкости по Брукфилду с приготовленной смесью мука-жидкое тесто-вода после первого этапа разбавления
| RPM | Вязкость (сП) |
| 100 | 1100 |
| 60 | 1300 |
| 50 | 1400 |
| 30 | 1900 |
| 20 | 2200 |
| 12 | 2900 |
Показание SRV в сосуде для перемешивания при перемешивании составило 66 сП с таким же значением для статических измерений.
Измерения после второго разведения жидкого теста
Было произведено второе разбавление водой и были получены следующие показания вязкости:
Таблица 3. Измерение вязкости по Брукфилду с приготовленной смесью мука-жидкое тесто-вода после второго этапа разбавления
| RPM | Вязкость (сП) |
| 100 | 620 |
| 60 | 700 |
| 50 | 730 |
| 30 | 880 |
| 20 | 960 |
| 12 | 900 |
Во время смешивания показание SRV составляло 40 сП; статическое чтение составило 33 сП.
Анализ данных измерения вязкости теста
Все наборы данных указанной вязкости как функции скорости вращения шпинделя LV-4 были нанесены на график:
Рис.3. Измерения вязкости по Брукфилду с приготовленной смесью мука-жидкое тесто-вода с последовательностью этапов разбавления
Кроме того, Rheonics Вязкость SRV была построена как функция вязкости по Брукфилду как для статической, так и для динамической (в смесителе). Измерения с помощью SRV сравнивались с измерениями Брукфилда при 100 об/мин.
Рис.4. Rheonics Вязкость SRV была построена как функция вязкости по Брукфилду для статического использования.
Статические измерения SRV плохо коррелируют с показаниями LV-4:
Рис.5. Статические показания SRV сопоставлены с показаниями LV-4 для всех скоростей шпинделя.
Для динамического случая линия линейной регрессии описывала взаимосвязь между показаниями Брукфилда и SRV с разумной точностью.
Рис.6. Rheonics Вязкость SRV была построена как функция вязкости LV-4 для динамического случая.
Если динамические показания SRV сопоставлены с показаниями LV-4 для всех скоростей шпинделя, видно, что наилучшее линейное соответствие достигается для самых высоких скоростей LV-4:
Рис.7. Динамические показания SRV сопоставлены с показаниями LV-4 для всех скоростей шпинделя.
Анализ и заключение
Измерения ротационным вискозиметром тестовой смеси, состоящей из белой муки, смешанной с коммерческой жидкой смесью, показывают повторяемую зависимость скорости вращения шпинделя. Эти данные, особенно полученные при самых высоких скоростях шпинделя и, следовательно, самых высоких скоростях сдвига, хорошо коррелируют с показаниями Rheonics SRV, пока он погружен в тесто, протекающее мимо датчика.
Корреляция между лабораторным вискозиметром (Brookfield LV) и SRV может быть достигнута путем выбора любого конкретного числа оборотов в минуту на ротационном вискозиметре, но было бы лучше выбрать более высокое число оборотов на ротационном вискозиметре, чтобы получить линейную связь между лабораторными и технологическими значениями.
Рекомендация
- Используйте лабораторный ротационный вискозиметр, чтобы создать кривую текучести смеси для теста.
- Используйте функцию масштабирования на Rheonics Датчик SRV для масштабирования выходного сигнала до значения, аналогичного значению, получаемому от ротационного вискозиметра при 100 об/мин.
- Rheonics встроенный вискозиметр SRV может затем контролировать смешивание теста и покрытие до тех пор, пока показания не будут аналогичны показаниям лабораторного вискозиметра.
Дополнительные характеристики SRV, встроенного вискозиметра, который гарантирует, что реологические измерения в вашей лаборатории могут быть использованы для управления производственными процессами во время производства:
- сантехнические, гигиенические подключения
- CIP (чистка на месте)
- чрезвычайно высокая повторяемость для получения точных
- межсенсорная воспроизводимость позволяет повторно использовать одну и ту же корреляцию на нескольких заводах
- субмикронные амплитуды колебаний, которые не влияют на структуру жидкости, что дает вам точное измерение самой жидкости
- простая установка непосредственно в технологической линии, отсутствие необходимости в байпасе, отсутствие нарушения потока
- прочный датчик из нержавеющей стали 316L с герметичными соединениями (IP69K) для поддержки высоких температур, высокого давления, кислотной и щелочной очистки
- нулевое обслуживание
- высокий ROI (возврат инвестиций)
Rheonics Выбор инструмента
Rheonics разрабатывает, производит и продает инновационные датчики и средства мониторинга жидкостей.oring системы. Точность, созданная в Швейцарии, RheonicsЛинейные вискозиметры обладают чувствительностью, необходимой для применения, и надежностью, необходимой для работы в суровых условиях эксплуатации. Стабильные результаты – даже при неблагоприятных условиях потока. Никакого влияния падения давления или скорости потока. Он одинаково хорошо подходит для измерений контроля качества в лаборатории. Нет необходимости изменять какой-либо компонент или параметр для измерения во всем диапазоне.
Предлагаемые продукты для применения
- Широкий диапазон вязкости - контроль всего процесса
- Повторяющиеся измерения в ньютоновских и неньютоновских жидкостях, однофазных и многофазных жидкостях
- Герметичные, все смачиваемые детали из нержавеющей стали 316L
- Встроенное измерение температуры жидкости
- Компактный форм-фактор для простой установки в существующие технологические линии
- Легко чистится, не требует обслуживания или перенастройки
- Единый прибор для измерения технологической плотности, вязкости и температуры
- Повторяющиеся измерения в ньютоновских и неньютоновских жидкостях, однофазных и многофазных жидкостях
- Цельнометаллическая конструкция (нержавеющая сталь 316L)
- Встроенное измерение температуры жидкости
- Компактный форм-фактор для простой установки в существующие трубы
- Легко чистится, не требует обслуживания или перенастройки
