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数字式酒度测量计量技术与产品应用

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目前,酒度的测定方法是公知的比重瓶法及根据浮力原理制成的酒精比重计法。这二种方法操作繁琐,费时费工。由于酒度是用乙醇和水的体积百分比来表示的,在不同温度下,由于热胀冷缩,酒样的体积会发生变化,因此酒度也会变化,在公知的常规方法中,必须查阅标准数据表来得到标准酒度值(相当于某特定温度下的酒度)。这样在计算、操作查表过程中稍有疏忽,很容易造成人为误差,使所得酒度不准确,造成经济损失。

  同时,目前的生产及周转计量采用称重法居多,从磅秤、电子台秤到汽车衡,带来了大量的装卸工作。采用普通流量仪表(旋翼水表、涡街、腰轮、电磁流量计等),只能测量出液体的体积流量,无法动态、及时地对酒体的密度、酒精度和温度影响进行修正。

  采用超声、振荡管(科氏力)的质量流量计价格奇高不下,且不能实现到酒精度的自动换算和对计量的自动校正。所有这些因素在一定程度上延缓了白酒行业流程计量自动化的发展步伐。

  根据我们对这一普遍问题的认识,结合对多家酒厂的访问,我们确定了将动态密度测量、流量计量、酒精度换算、温度测量、标准酒精度(20℃)的换算实现一体化的解决方案,为此进行了多年的技术研究、产品设计试验、安全认证、计量认证和产品不断试用、不断优化改进工作。

  经过努力,获得实用新型专利一项(ZL200420033295.4),产业化工作获得国家科技部科技型中小企业创新基金的支持;公司所在地重庆市北碚区科委、重庆市科委、重庆市经委中小企业发展指导局对此工作也提供了资金支持,四川沱牌、四川丰谷酒厂、四川古蔺酒厂、长春榆树大曲、西凤酒厂、五粮液勾兑中心、湖北稻花香等多家酒厂对不同产品进行了试用并提出了宝贵的改进建议。

  核心数据模型与计算软件,已集成为白酒生产典BD2007,作为白酒生产中的数据查询、计算工具,呈现为彩屏PDA的产品形态。现可以批量供货。

  一、核心测量控制与数据处理技术

  1.密度测量

  仪器仪表领域对密度的测量有许多种方法,选择什么方案,要考虑技术成熟程度与白酒行业的现有测量体系结合,便于量值传递过渡。采用浮力原理的酒精比重计是目前仍广泛使用的技术,我们也采用了这一方案,不过在电子化的浮力测量方面,应用了进口的精密秤重传感器,前端处理器采用美国TI公司的MSP430处理器,应用软件数字化动态校正和补偿,保证密度测量达到±0.6Kg/m"3(相当于0.0006g/ml)。该处理器同时对液体温度进行测量,达到了±0.2℃的测量分辨率,为最终达到0.2%v/v的酒精度测量精度奠定了基础。

  2.数据基础

  众所周知,酒精溶液的酒精度是用乙醇和水的体积百分比来表示的。在不同温度下,由于热胀冷缩,酒样的体积会发生变化,酒精度也会变化。因此,国际标准化组织制定了ITS-90国际酒精表,该表由8个数据表组成。中国计量科学研究院相应制定了JJF 1074-2001酒精密度-浓度测量用表作为计量工作规范,对JJG 86-2001和JJG 42-2001这2个玻璃浮计的检定规程提供支持。

  3.酒精度计算

  JJG 86-2001标准玻璃浮计检定规程涵盖了标准密度计、海水密度计、糖量计、乳汁密度、石油密度。其附录A为纯水密度表、附录B为酒精水溶液体积分数与密度换算表;GB10345.1-89白酒试验方法总则附录数据对酒精计温度、酒精度(20’C乙醇含量)换算表规定了标准酒度的换算关系。

  4.自动测量

  测量装置是一体化装置,内含2个处理器,前端辅助处理器用于温度、密度测量。主处理器将上述大量数据装入内存系统,并控制取样、测量、计算、排放过程。及时对测量结果进行计算处理,以图形方式完成显示并通过红外遥控(或触摸屏)实现人机交互操作。

  5.流量计量

  以作为流量计量传递标准表的涡轮流量传感器为基础,通过主处理器对每个传感器的仪表特性进行专门数据配置,从而保证了体积流量的测量精度。

 


责任编辑: 整理时间:2007-6-22 9:00:37
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