本實(shí)用新型涉及一種植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置,具體地說是一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀。
背景技術(shù):
粘度是表征流體流動(dòng)時(shí)所受內(nèi)摩擦阻力大小的物理量,是流體在受剪切應(yīng)力作用時(shí)表現(xiàn)出的特性。當(dāng)流體在剪切應(yīng)力作用下的流變行為可用牛頓流體公式σ=η?γ來描述,即粘度η不隨剪切應(yīng)力σ和剪切速率γ的大小而改變,始終保持常數(shù)的流體稱為牛頓流體。低分子液體和高分子的稀溶液(濃度接近零時(shí))屬于牛頓流體類;不符合牛頓流體公式的流體,統(tǒng)稱為非牛頓流體。對(duì)于非牛頓流體,在剪切應(yīng)力σs作用下的流變行為,通常用指數(shù)律經(jīng)驗(yàn)公式σs=K?γn描述。式中K是材料常數(shù),n是表征偏離牛頓流動(dòng)程度的指數(shù)。當(dāng)n<1時(shí)為假塑性非牛頓流體,其粘度隨剪切頻率的增加而減?。划?dāng)n>1時(shí)為脹塑性非牛頓流體,其粘度隨剪切頻率的增加而升高。
淀粉漿液是屬于假塑性非牛頓流體,其粘度(表觀粘度)隨剪切頻率的增加而下降,從粘度對(duì)時(shí)間的依賴性看,淀粉漿液觸變性流體,粘度隨流動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng)而下降。影響淀粉漿粘度測(cè)定值的因素較多,可分為兩大類,一類為內(nèi)在因素,如平均分子量大小、分子鏈形狀、直鏈和支鏈淀粉含量比例等;另一類為外界因素,如淀粉漿的濃度、溫度、攪拌程度、煮漿時(shí)間等。前者主要與一定條件下粘度的大小有關(guān),后者則涉及到測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性和可比性。
馬鈴薯屬茄科多年生草本植物,塊莖可供食用,是全球第四大重要的糧食作物,僅次于小麥、稻谷和玉米。一般新鮮馬鈴薯中所含成分:淀粉9~20%,蛋白質(zhì)1.5~2.3%,脂肪0.1~1.1%,粗纖維0.6~0.8%。馬鈴薯塊莖含有大量的淀粉,淀粉也是食用馬鈴薯的主要能量來源。一般早熟種馬鈴薯含有11%~14%的淀粉,中晚熟種含有14%~20%的淀粉,高淀粉品種的塊莖可達(dá)25%以上。
不同的淀粉含量的馬鈴薯有著不同的用途,高淀粉含量的馬鈴薯適合用于加工成淀粉、粉條等。低淀粉含量的馬鈴薯適合炸片、做蔬菜等。直鏈淀粉含量與馬鈴薯質(zhì)地的多項(xiàng)物理特性尤其是粘度、凝聚性具有十分密切的關(guān)系,馬鈴薯中直鏈淀粉含量過高或過低,品質(zhì)均較差。因此,通過測(cè)定馬鈴薯組織勻漿,或者蒸煮后的勻漿液的粘度,即能反映馬鈴薯塊莖淀粉含量,這比直接測(cè)定淀粉含量簡(jiǎn)單,無需使用試劑。
現(xiàn)有技術(shù)存在的問題:現(xiàn)有測(cè)量粘度的儀器有毛細(xì)管粘度計(jì)、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、落球式粘度計(jì)等。淀粉糊的使用濃度、粘度有大有小,變化范圍大,多數(shù)還屬非牛頓流體,流變特性變化大。上述粘度計(jì)均有較大誤差,并且不能持續(xù)測(cè)量,特別是不能測(cè)量溫度變化對(duì)粘度的影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型提供了一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀,采用主動(dòng)碟片產(chǎn)生正弦振動(dòng),共振碟片通過被測(cè)樣品發(fā)生共振,并產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過測(cè)定感應(yīng)電流大小,測(cè)定共振幅度,共振幅度與粘度成正比,從而測(cè)定粘度,提高實(shí)驗(yàn)效率和結(jié)果的精確度。
為了達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用了如下的技術(shù)方案:
一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀,其包括:支撐機(jī)構(gòu)、溫控系統(tǒng)、振動(dòng)系統(tǒng)、電源。所述支撐機(jī)構(gòu)由底座、支柱、升降旋鈕、控制面板構(gòu)成;所述溫控系統(tǒng)包括溫度傳感器、樣品杯、恒溫水浴鍋;所述振動(dòng)系統(tǒng)包括主動(dòng)碟片、共振碟片、電磁鐵、銜鐵、彈片、永磁體、感應(yīng)線圈、鉸接。
優(yōu)選地,所述底座位于測(cè)定儀最下方,由大理石或金屬等質(zhì)地較重較硬的材料制成。
優(yōu)選地,所述支柱在底座上豎直設(shè)置,其上安裝有齒槽。
優(yōu)選地,所述控制面板通過所述升降旋鈕在支柱上上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)將碟片深入樣品杯。
進(jìn)一步地,所述控制面板上設(shè)有溫度、粘度顯示屏;以及振幅、頻率和溫度調(diào)節(jié)旋鈕,實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)碟片的振動(dòng)類型、恒溫水浴鍋溫度的控制。
優(yōu)選地,所述樣品杯放置在恒溫水浴鍋內(nèi)。
優(yōu)選地,所述主動(dòng)碟片和共振碟片采用耐腐蝕鍍金的材料制成。
優(yōu)選地,所述電磁鐵采用正弦交變電流驅(qū)動(dòng),從而使主動(dòng)碟片產(chǎn)生正弦振動(dòng)。
優(yōu)選地,所述永磁體在共振碟片的驅(qū)動(dòng)下在感應(yīng)線圈內(nèi)運(yùn)動(dòng),使感應(yīng)線圈
產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流經(jīng)整流器整流后被電流表測(cè)定大小并在顯示屏上顯示。
優(yōu)選地,所述顯示屏顯示的電流大小經(jīng)換算得到粘度。
優(yōu)選地,所述電源能夠?yàn)殡姶盆F提供正弦交變電流,也能為溫度傳感器提供恒壓直流電。
本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供了一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀,采用主動(dòng)碟片產(chǎn)生正弦振動(dòng),共振碟片通過被測(cè)樣品發(fā)生共振,并產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過測(cè)定感應(yīng)電流大小,測(cè)定共振幅度,共振幅度與粘度成正比,從而測(cè)定粘度;同時(shí)通過恒溫水浴鍋控制樣品溫度,從而提高實(shí)驗(yàn)效率和結(jié)果的精確度。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是是本實(shí)用新型一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀的右視圖;
圖3是本實(shí)用新型一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀的振動(dòng)工作原理圖;
圖4是本實(shí)用新型一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀的電磁鐵工作電路圖;
圖5是本實(shí)用新型一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀的感應(yīng)線圈工作電路圖;
圖6是本實(shí)用新型一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀的溫度傳感器工作電路圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。這些優(yōu)選實(shí)施方式的示例在附圖中進(jìn)行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本實(shí)用新型的實(shí)施方式僅僅是示例性的,并且本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施方式。
在此,還需要說明的是,為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明,在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本實(shí)用新型的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟,而省略了關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。
本實(shí)施例提供了一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀,如圖1和圖2所示,該粘度測(cè)定儀包括:支撐機(jī)構(gòu)、溫控系統(tǒng)、振動(dòng)系統(tǒng)、電源9。所述支撐機(jī)構(gòu)由底座1、支柱8、升降旋鈕7、控制面板6構(gòu)成。所述底座位于測(cè)定儀最下方,由大理石或金屬等質(zhì)地較重較硬的材料制成。
具體地,所述支柱8在底座1上豎直設(shè)置,其上安裝有齒槽;所述控制面板6通過所述升降旋鈕7在支柱8上上下移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)將碟片3深入樣品杯2。
進(jìn)一步地,所述控制面板6上設(shè)有溫度、粘度顯示屏;以及振幅、頻率和溫度調(diào)節(jié)旋鈕,實(shí)現(xiàn)對(duì)主動(dòng)碟片4的振動(dòng)類型、恒溫水浴鍋16溫度的控制。
所述主動(dòng)碟片4和共振碟片3采用耐腐蝕鍍金的材料制成。所述電磁鐵10采用正弦交變電流驅(qū)動(dòng),從而使主動(dòng)碟片3產(chǎn)生正弦振動(dòng)。所述永磁體13在共振碟片3的驅(qū)動(dòng)下在感應(yīng)線圈14內(nèi)運(yùn)動(dòng),使感應(yīng)線圈14產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流經(jīng)整流器整流后被電流表測(cè)定大小并在顯示屏上顯示。所述顯示屏顯示的電流大小是經(jīng)過換算得到粘度值。所述電源9能夠?yàn)殡姶盆F提供正弦交變電流,也能為溫度傳感器提供恒壓直流電。
綜上所述,本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種共振式馬鈴薯塊莖勻漿粘度測(cè)定儀,通過在主動(dòng)碟片產(chǎn)生正弦振動(dòng),共振碟片通過被測(cè)樣品發(fā)生共振,并產(chǎn)生感應(yīng)電流,通過測(cè)定感應(yīng)電流大小,測(cè)定共振幅度,共振幅度與粘度成正比;同時(shí)通過恒溫水浴鍋控制樣品溫度,從而提高實(shí)驗(yàn)效率和結(jié)果的精確度。
以上所述僅是本申請(qǐng)的具體實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?,還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾,這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。