Введение
1. Литературный обзор 9
1.1 Системный анализ проблем управления процессом гомогенизации молока и молочных продуктов 9
1.1.1 Технологический процесс изготовления молочного продукта на основе цельного молока 9
1.1.2 Процесс гомогенизации молока как объект управления 15
1.2 Методы экспресс-оценки степени гомогенизации молока и молочных продуктов 18
1.3 Ультразвуковые методы экспресс-анализа свойств жидких сред
1.3.1 Подходы к моделированию колебательных процессов 23
1.3.2 Основы ультразвукового контроля 26
1.3.3 Оперативный контроль акустических свойств эластомеров в рамках прикладной акустики 33
1.3.4 Оценка массового распределения частиц ультразвуковыми методами
1.4 Технические решения в области ультразвукового контроля дисперсности эмульсий и молочных продуктов 40
1.5 Выводы и постановка задач исследования 42
2. Теоретическое обоснование возможности контроля степени гомогенизации и распределения жировой фазы ультразвуковым методом контроля 44
3. Разработка математической модели системной связи распределения жировой фазы и акустических свойств молочных продуктов 60
3.1 Синтез математической модели зависимости связи распределения масс жировых шариков по массовым или объемным фракциям со спектром времен релаксации 60
3.2 Синтез зависимости, аппроксимирующей спектр времен релаксации и распределение жировой фазы 61
3.3 Зависимость распределения масс жировых шариков от распределения акустических свойств молока 74
3.4 Синтез математической модели связи статистических моментов распределений времени релаксации и распределения жировой фазы молочных продуктов 78
4. Экспериментальные исследования 85
4.1 Общая методика проведения экспериментальных исследований 85
4.2 Описание экспериментальной установки акустического контроля показателей качества молочных продуктов 88
4.2 Оценка массового распределения жировой фазы молока по данным цифровой микрофотографии 101
5 Синтез информационно-управляющей системы стабилизации степени гомогенизации молока 122
5.1 Синтез структуры информационно-управляющей системы 122
5.2 Техническое решение по автоматизации процесса гомогенизации с использованием ультразвуковой информационно-управляющей системы контроля качества гомогенизации 127
5.2.1 Общий алгоритм расчета степени гомогенизации по измеряемым параметрам и акустическим свойствам молока 127
5.2.2 Устройство для непрерывного контроля степени гомогенизации и массового распределения жировых шариков в молоке и его использование в контуре АСУТП 129
5.2.3 Оценка погрешностей и быстродействия методов контроля 135
Выводы 140
Список литературы 141
