CN103918560A - 一种用于监测牛奶流速的装置 - Google Patents

Abstract

技术领域：牧场奶牛挤奶机设备，本发明包括：1、牛奶收集主体；2、液位感应器；3、流速控制插片；4、橡胶上盖；5、安装支架；本发明针对消除从奶牛乳房吮吸出的牛奶具有间歇性、不满管、牛奶夹杂大量气泡等不稳定性，创造尽量可以量化的条件，其作用原理在：进入1的牛奶，通过1的底部小口、3与1形成的孔洞流出，同时配合2，得出反馈信息，传输到电路板进行运算，从而监测奶牛挤奶过程的实时情况。

Description

一种用于监测牛奶流速的装置

1、技术领域

适用于牧场挤奶机设备中挤奶过程牛奶流速的测定； 

产品实现对挤奶机每个牛位挤出的牛奶流速测定，实时反馈流速信息到电子板，由电子板进行运算汇总，发出工作指令对其它工作组件进行控制，执行自动取下挤奶装置的作用。 

2、背景技术

2.1牛奶的输出特征 

挤奶机设备从奶牛吮吸出的牛奶是模拟小牛犊喝奶的动作吮吸-吞咽-吮吸-吞咽，如此循环，因此体现在设备上也是一吸一停，流经奶管也是波段式和不满管的。 

2.2牛奶流速测量的难点：由于牛奶的输出特征，牛奶流经管道不稳定，导致以下情况： 

2.2.1牛奶不满管，并且刚吮吸出的牛奶有大量的气泡夹杂； 

2.2.2牛奶与空气分段流经奶管道； 

上面2点导致牛奶的产量测量和流速测量的困难，因为使用市面上的通用测量仪器需要满管，并且流经的液体需要稳定，不允许夹杂大量的气泡，否则测量精度将十分不准确； 

2.3一种用于测量牛奶流速的装置必要性和普及性 

2.3.1市面上通用的测量仪器无法使用，需要另外制作能准确或者比较准确的测量牛奶流速的装置； 

2.3.2传统的挤奶机设备是依据人观察奶管中是否有牛奶流经，判别奶牛是否挤奶完成，这样工作人员是非常辛苦的，因为挤奶机设备一般牧场是12-80个奶牛同时挤奶，需要挤奶工作人员来回走动，观察牛奶流量，同时挤奶人员还需要完成对奶牛乳房擦洗、消毒、安装上挤奶装置、取下挤奶装置、二次消毒乳房等各个工作； 

2.3.3流速监测对挤奶机自动化的其它工作单元的辅助作用，流速测量出的数据可以传输给电路板实时运算，产生结果判别，输出信号控制其它元件，完成取下挤奶装置等动作，该装置能起到增强挤奶机设备自动化的作用，减少挤奶操作工人的劳动强度； 

2.3.4流速测量取代人工判别，减少因工作人员对奶牛的过度挤奶，降低奶牛乳房炎发病率； 

2.4设计思路方法以及具体实施 

2.4.1材料条件：工作压力-50kpa，通过的介质为牛奶，需要无毒，因此选用PSU塑料(聚砜)，英文名称：Polysulfone； 

2.4.2上述中2.2的困难解决：吮吸出的牛奶流到收集装置，再通过收集装置形成稳定的牛奶输出； 

3、发明内容

3.1组成部件：牛奶收集主体、橡胶上盖、流量控制插片、液位感应器，安装支架(见附图1)； 

3.2从奶牛吮吸的牛奶，从该装置的入口A进入1中，当从A口流入1中的容器部分时候，牛奶中夹杂的大量气泡和牛奶间断性特征已经消除；1的容器部分和出口B之间的底部有个固定长方体的牛奶流经通道，其长方体尺寸表示为长(L)*W(宽)*H(深度)，1中的容器部分和出口B这两部分顶上相通，B出口处的压力P₁，入口A处连接吮吸牛奶的装置压力为P₂(P1和P2为负压，工作期间相对稳定)，流过该长方形牛奶的流速稳定在V₀mL/s； 

3.3在1的容器部分和出口B之间有块调节挡板3，部件3可以在1滑动调节，形成一个长方形小孔长L₁*宽L₂，流经该长方形小孔的流速稳定在V₁mL/s，该V₁调节需要工程人员根据现场母牛的泌乳实际情况进行调节，调节依据的原理是牛奶分段进入到该装置内部(有牛奶进入时间段为T1，无牛奶进入时间段为T2)T1时间进入的牛奶量≥(T1+T2)(V₀mL/s+V₁mL/s)，这样保证了流经1容器部分和出口B之间的孔洞时时有稳定的牛奶流过(见说明书附图2)； 

3.4流速的累加，由3.2和3.3中的V＝V₀mL/s+V₁mL/s，从而得出比较稳定流速值(说明书附图3)； 

3.5该装置中的部件2是液位感应器，其作用在于牛奶液位的判断，观察、调整3与1之间形成孔洞大小，当液位在设定的时间值T一直处于最低位时，说明： 

3.5.1牛奶的液位已经处于最低位，或者无牛奶从A口进入并流过中间的流速小口，流速V＝0； 

3.5.2奶牛泌乳完成，可以取下挤奶装置，其它元件开始工作，完成挤奶； 

3.6该装置中的部件4是橡胶上盖 

3.6.1采用无毒无害橡胶材料，密封该装置中部件1，在工作P＝压力-50kpa不导致漏气，也不被吸入到部件1内部，在需要时候打开，用于维护其它元件； 

3.6.2部件4形状设计：距离部件1的A口近的斜面用于防止冲入的牛奶直接从部件1的B口出，距离部件1的B口近的斜面方便安装； 

3.7清洗该装置，牛奶吮吸完成后操作人员使用挤奶机配套的清洗系统，清洗系统模拟吮吸奶牛对90-100℃的清洗剂和开水混合物进行吮吸，冲刷的力度比吮吸牛奶更加大，因此会对接触过牛奶的对各个部件进行清洗干净； 

3.8部件5是安装支架，其作用在于快速固定和安装该装置(见说明书附图4)。 

Claims (7)

1.一种用于监测牛奶流速的装置它包括： 

——牛奶收集主体(附图部件1)：牛奶A口进，B口出，B口工作压力-50kpa； 

——液位感应器(附图部件2)：测量部件1内部牛奶的液位； 

——流量控制插片(附图部件3)：控制从部件1容器部分到B出口的牛奶流量； 

——橡胶上盖(附图部件4)：整体装置的密闭； 

——安装支架(附图部件5)：用于该装置的固定安装。 

2.根据权利要求1的一种装置，其特征在于部件1的容器部分的尺寸，依据清洗到位、方便清洗、放置其它部件，结构紧凑原则设计。 

3.根据权利要求1的一种装置，A口进入的牛奶是呈现间断性状态，不满管，夹杂气泡流到装置的部件1时，部件1中的容器部分、中间隔层的流量孔两方面构造用于消除牛奶流动的不稳定性，创造可以监测的条件。 

4.根据权利要求3的一种装置，部件1隔层底部固定的长方形小孔、部件3在部件1滑动形成的孔洞，孔的大小在时间T内：部件1的A口进入的牛奶量/通过该孔位的牛奶量，调整到原理上1∶1的状态。 

5.根据权利要求4的一种装置，在部件1内置部件2，部件2监测牛奶进入部件1容器部分的液位，监测液位信息，形成反馈环节，传输到电子板，电子板运算后执行符合实际的动作。 

6.根据权利要求1的一种装置，部件4安装到部件1在工作压力-50kpa不漏气，外沿设计不在负压工作状态被吸入部件1内部，部件4安装到部件1内部的形状设计。 

7.根据权利要求1的一种装置，部件1安装支架的凹槽，部件5与部件1凹槽的安装方式，部件5的结构设计。