DE19953700C2 - Device for determining the state of health of an animal udder - Google Patents

Device for determining the state of health of an animal udder

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Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung des Gesundheitszustandes eines Tiereuters mittels eines Handgerätes, mit einem Leitfähigkeits-Sensor und einem Temperatur-Sensor zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit und Temperatur von Milch.The invention relates to a device for determining the Health status of an animal udder by means of a Handheld device, with a conductivity sensor and a Temperature sensor for measuring electrical conductivity and temperature of milk.

Bei der Milchgewinnung von Tieren ist eine Bestimmung von krankhaften Veränderungen des Euters von größter Wichtigkeit. Leidet das Tier an einer Mastitis (Euterentzündung), so kann die gewonnene Milch mit Flocken, Blut, wässrigen oder schleimigen Sekreten behaftet sein. Dadurch können größere Mengen Milch verdorben werden. Krankhafte Veränderungen des Euters müssen daher im subklinischen Stadium erkannt und therapiert werden. Da im Falle einer Entzündung eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit und eine erhöhte Temperatur der Milch vorliegen, wurden Untersuchungsmethoden und Vorrichtungen entwickelt, die die Leitfähigkeit und Temperatur der Milch bestimmen und somit eine Mastitis diagnostizieren können. In milk production from animals, a determination of pathological changes in the udder are of the utmost importance. If the animal has mastitis (inflammation of the udder), it can the milk obtained with flakes, blood, watery or slimy secretions. This allows larger ones Amounts of milk are spoiled. Pathological changes in the Euters must therefore be recognized at the subclinical stage and be treated. Because in the case of inflammation an increased electrical conductivity and an elevated temperature of the Examination methods and milk were available Developed devices that the conductivity and Determine the temperature of the milk and therefore mastitis can diagnose.  

Bekannt sind automatische Vorrichtungen zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Milch, die in den Melkprozeß integriert sind (DE 92 19 130 U1, DE 33 08 361 A1, DE 39 35 759 A1, DE 690 06 630 T2, EP 0 054 915 B1, EP 0 836 802 B1, WO 91/14179 A1), und bei denen eine Bestimmung dieser Meßwerte während des Melkvorganges durchgeführt wird.Automatic devices for measuring the are known electrical conductivity of the milk involved in the milking process are integrated (DE 92 19 130 U1, DE 33 08 361 A1, DE 39 35 759 A1, DE 690 06 630 T2, EP 0 054 915 B1, EP 0 836 802 B1, WO 91/14179 A1), and in which a determination of these measured values during the Milking process is carried out.

Die Leitfähigkeitsmessung erfolgt automatisiert aus dem Milchstrom entweder des Gesamtgemelkes oder des jeweiligen Euterviertels. Da häufig nicht das gesamte Euter sondern nur ein einzelnes Euterviertel von der Erkrankung betroffen ist, bringt die summarische Messung der aus allen vier Euterteilen stammenden Milch nur ungenaue Ergebnisse.The conductivity measurement takes place automatically from the Milk flow of either the total milk or the respective one Udder quarter. Because often not the entire udder but only a single udder quarter is affected by the disease, brings the summary measurement of all four udder parts derived milk only inaccurate results.

Auch bei der Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Milch eines einzelnen Euterviertels erhält man bei diesen in die Melkvorrichtung integrierten automatischen Vorrichtungen keine zuverlässigen Messwerte. Die Erkrankung entsteht meist im Bereich der Zitzenzisterne eines Euterviertels und breitet sich erst allmählich auf den Drüsenbereich aus. Deshalb muss nicht die gesamte Milch des Euterviertels krankhafte Veränderungen aufweisen. Die einsetzende Ejektion der Milch bewirkt aber die Vermischung der gesunden und der kranken Anteile des Euterviertels. Das führt bei der Messung der elektrischen Leitfähigkeit zu Werten, die den Normalzustand charakterisieren und nicht auf eine Erkrankung hinweisen. Also when measuring the electrical conductivity of milk of a single udder quarter can be obtained in these Milking device integrated automatic devices no reliable measurements. The disease usually arises in the area of the teat cistern of an udder quarter and spreads only gradually affects the glandular area. Therefore must not all the milk of the udder quarter is pathological Show changes. The onset of milk ejection but brings about the mixing of the healthy and the sick Shares of the udder quarter. This leads to the measurement of electrical conductivity to values that are normal characterize and do not indicate a disease.  

Es sind auch Milchprüfgeräte bekannt, die die Leitfähigkeit und ggf. die Temperatur von per Hand aus dem Euter gemolkener Milch einer einzelnen Zitze bestimmen können. Diese Handgeräte haben den Vorteil, dass der Messvorgang bereits im technologischen Prozess des Vorgemelkes, d. h. beim Abmelken von ein bis zwei Milchstrahlen von jeder Zitze mit der Hand, durchgeführt werden kann. Allerdings messen die bekannten Vorrichtungen die Leitfähigkeit an den Zitzen des Euters nacheinander. Sie können die gemessenen vier Werte für die Leitfähigkeit zwar speichern und auch zu einem späteren Zeitpunkt abrufen (DE 297 04 077 U1, DE 297 03 864 U1). Nachteilig ist aber bei diesen Handgeräten vor allem der erhöhte Zeitaufwand, der erforderlich ist, um von den vier Zitzen eines Euters relevante Messergebnisse zu erhalten.Milk testers are also known which measure conductivity and if necessary the temperature of the udder milked by hand Determine milk from a single teat. This Handheld devices have the advantage that the measuring process is already in the technological process of the foremilk, d. H. when milking one to two jets of milk from each teat by hand, can be carried out. However, the known measure Devices the conductivity on the teats of the udder successively. You can see the measured four values for the Save conductivity and also to a later one Call up time (DE 297 04 077 U1, DE 297 03 864 U1). adversely but is above all the higher with these handheld devices Time required to move from the four teats to obtain relevant measurement results from an udder.

Meistens erfolgt bei den bekannten Handgeräten keine Temperaturmessung, und es ist kein Kalibriermechanismus vorhanden. Somit ist eine Langzeitüberwachung der Tiere über mehrere Tage nicht möglich. Außerdem birgt die Leitfähigkeitsbestimmung der Milch der Zitzen eines Euters nacheinander, insbesondere ohne Temperaturbestimmung, die Gefahr, bei erhöhten Meßwerten eine Mastitis festzustellen, auch wenn keine vorhanden ist.Most of the time, there is none in the known handheld devices Temperature measurement, and it's not a calibration mechanism available. Long-term monitoring of the animals is therefore over not possible for several days. It also harbors Conductivity determination of the milk of the teats of an udder one after the other, in particular without determining the temperature Danger of diagnosing mastitis with increased measured values even if there is none.

Es bestand daher die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die die gleichzeitige Messung der Leitfähigkeit und Temperatur der Milch aller vier Zitzen eines Tiereuters mittels eines Handgerätes ermöglicht und die erhaltenen Werte sofort auswertet, um den Gesundheitszustand des Tieres festzustellen.The task was therefore to provide a device to make the simultaneous measurement of conductivity  and temperature of the milk of all four teats of an animal udder by means of a hand-held device enables and evaluates the received values immediately to the Determine the animal's state of health.

Die Aufgabe konnte mittels der Merkmale de Anspruchs 1 gelöst werden. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.The task was solved by means of the features of claim 1 become. Advantageous configurations result from the Dependent claims.

Dabei besteht die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Gesundheitszustandes eines Tiereuters in der Art eines Handgerätes, mit einem Leitfähigkeits-Sensor und einem Temperatur-Sensor zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit und der Temperatur von Milch, aus einem mit vier Mulden ausgestatteten Gehäuse, wobei mindestens ein Leitfähigkeits- Sensor und ein Temperatur-Sensor in jeder der jeweils einem Viertel des Tiereuters zuordenbaren Mulden, vier Leuchtdioden zur Anzeige des Gesundheitszustandes sowie eine Auswerteelektronik mit einem Kalibrierprogramm zur Auswertung der Signale der Leitfähigkeits-Sensoren und Temperatur- Sensoren in dem Gehäuse angeordnet sind.The device for determination according to the invention exists the state of health of an animal udder in the manner of a Handheld device, with a conductivity sensor and a Temperature sensor for measuring electrical conductivity and the temperature of milk, from one with four wells equipped housing, at least one conductivity Sensor and a temperature sensor in each of one Quarter of the troughs that can be assigned to the animal udder, four light-emitting diodes to display the state of health as well as a Evaluation electronics with a calibration program for evaluation of the signals from the conductivity sensors and temperature Sensors are arranged in the housing.

Bevorzugt ist die Vorrichtung über ein Kabel, Funk oder Infrarot mit einem Terminal (Zentralrechner) verbunden. In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung in die Melkanordnung integrierbar. The device is preferably via a cable, radio or Infrared connected to a terminal (central computer). In a particular embodiment of the invention Device can be integrated into the milking arrangement.  

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungs­ beispieles und zugehöriger Zeichnung erläutert.The invention is based on an embodiment example and associated drawing explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1: Blockschaltbild der mit einem Terminal verbundenen erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung der Leitfähigkeit und Temperatur von Milch. Fig. 1: Block diagram of the device according to the invention connected to a terminal for determining the conductivity and temperature of milk.

Fig. 2: Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Gesundheitszustandes eines Tiereuters FIG. 2 is a plan view of the inventive apparatus for determining the health status of an animal's udder

Das Blockschaltbild der Vorrichtung in Fig. 1 zeigt, daß die von dem Sensor L zur Bestimmung der Leitfähigkeit (Leitfähigkeits-Sensor 4) und von dem Sensor T zur Bestimmung der Temperatur (Temperatur-Sensor 5) erhaltenen Meßsignale dem Analog/Digital-Umsetzer ADC zugeführt werden. Die Signale werden anschließend in digitaler Form im Microprozessor PIC verarbeitet und über eine Schnittstelle RS 232 oder ein Interface IN an das Terminal TE weitergeleitet. Die erhaltenen Werte für die Leitfähigkeit und Temperatur lösen dann einen Farbwechsel der Leuchtdioden 6 in der Anzeige A der Vorrichtung aus. Je nachdem ob das Tier Mastitis hat oder nicht, leuchten die Leuchtdioden rot (Mastitis) oder grün (keine Mastitis) auf. Die Energieversorgung der Vorrichtung erfolgt über die Stromzuführung E. The block diagram of the device in FIG. 1 shows that the measurement signals obtained from the sensor L for determining the conductivity (conductivity sensor 4 ) and from the sensor T for determining the temperature (temperature sensor 5 ) are sent to the analog / digital converter ADC be fed. The signals are then processed in digital form in the PIC microprocessor and forwarded to the terminal TE via an RS 232 interface or an IN interface. The values obtained for the conductivity and temperature then trigger a color change of the light-emitting diodes 6 in the display A of the device. Depending on whether the animal has mastitis or not, the LEDs light up red (mastitis) or green (no mastitis). The device is powered by the power supply E.

In Fig. 2 wird die Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bestimmung des Gesundheitszustandes eines Tiereuters gezeigt. Die als Handgerät ausgebildete und entsprechend zu verwendende Vorrichtung besteht aus den vier Mulden 1 zur Aufnahme der Zitzen des Tiereuters. In jeder Mulde 1 befinden sich an der tiefsten Stelle zwei Leitfähigkeits-Sensoren 4 und ein Temperatur-Sensor 5 zur Messung der Leitfähigkeit bzw. Temperatur. Nach der Messung von Leitfähigkeit und Temperatur wird das Ergebnis über die vier Leuchtdioden 6 angezeigt, dabei sind die Leuchtdioden 6, die zu den beiden linken Mulden 1 der Vorrichtung gehören, an der jeweiligen Mulde 1 rechts unten angeordnet, während die Leuchtdioden 6, die zu den beiden rechten Mulden 1 gehören, an der jeweiligen Mulde 1 links unten angeordnet sind.In Fig. 2 a top view is shown of the inventive apparatus for determining the health status of an animal's udder. The device designed as a handheld device and to be used accordingly consists of the four troughs 1 for receiving the teats of the animal udder. At the lowest point in each well 1 there are two conductivity sensors 4 and a temperature sensor 5 for measuring the conductivity or temperature. After the conductivity and temperature have been measured, the result is displayed via the four light-emitting diodes 6 , the light-emitting diodes 6 , which belong to the two left wells 1 of the device, being arranged on the respective well 1 at the bottom right, while the light-emitting diodes 6 , which are belong to the two right troughs 1, are arranged on the respective trough 1 at the bottom left.

Die Vorrichtung kann mit den Händen an den beiden Griffen 2 und 3 während der Messungen festgehalten werden.The device can be held by hand on the two handles 2 and 3 during the measurements.

Die konstruktive Gestaltung der vier Mulden 1 des Gehäuses ermöglicht dabei sowohl eine visuelle Beurteilung der Milchprobe auf krankhafte Auffälligkeiten als auch eine einfache manuelle Reduzierung der eingemolkenen Milchprobe auf das für die Messung notwendige Volumen, ohne daß es zu einer Vermischung der einzelnen Milchproben kommt.The constructive design of the four wells 1 of the housing enables both a visual assessment of the milk sample for abnormalities and a simple manual reduction of the milked milk sample to the volume necessary for the measurement, without mixing the individual milk samples.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Bestimmung des Gesundheitszustandes mittels Messung der Leitfähigkeit und Temperatur von Milch bei Tieren wird im folgenden näher erläutert. Alle aufgeführten Schritte finden vor Beginn des eigentlichen Melkprozesses statt. Dabei
The mode of operation of the device according to the invention for determining the state of health by measuring the conductivity and temperature of milk in animals is explained in more detail below. All of the steps listed take place before the actual milking process begins. there

  • - erhält vor dem Melkprozeß die sich im Grundzustand (stand-by) befindende Vorrichtung zur Bestimmung der Leitfähigkeit und Temperatur von Milch vom Terminal TE einen an-(power-on)-Befehl, wobei- before the milking process gets in the basic state (stand-by) device for determining the Conductivity and temperature of milk from the terminal TE an on (power-on) command, where
  • - die sich in der Vorrichtung befindenden vier Leuchtdioden 6 der Anzeige A orange aufleuchten, dann- The four LEDs 6 of display A located in the device light up orange, then
  • - die Viertel des Euters des Tieres in die entsprechenden Mulden 1 eingemolken werden, und- the quarters of the udder of the animal are milked into the corresponding troughs 1 , and
  • - die zugehörige Leuchtdiode 6 der Anzeige A entsprechend des Gesundheitszustandes aufgrund des Leitfähigkeitswertes unter Berücksichtigung der Temperatur und des Kalibrierprogrammes bei Erkrankung des jeweiligen Viertels rot oder beim gesunden Viertel grün aufleuchtet,the associated light-emitting diode 6 of the display A lights up red in accordance with the state of health on the basis of the conductivity value, taking into account the temperature and the calibration program in the event of illness in the respective quarter, or green in the healthy quarter,
  • - die Vierteldifferenzen berechnet und- calculated the quarter differences and
  • - nach der geänderten Anzeige A der vier Leuchtdioden 6 die Milch aus der Vorrichtung ausgeschüttet wird,- after the changed display A of the four LEDs 6, the milk is poured out of the device,
  • - das Ausschütten der Milch von der Vorrichtung registriert wird, und- pouring milk from the device is registered, and
  • - sich je nach dem Ergebnis die Farbe der Leuchtdioden 6 in der Vorrichtung ändert.- Depending on the result, the color of the LEDs 6 in the device changes.

Zur Durchführung der Kalibrierung erhält die Vorrichtung in vorgegebenen Zeitabständen
To carry out the calibration, the device receives at predetermined time intervals

  • - einen Kalibrierbefehl vom Terminal TE, wodurch- A calibration command from the terminal TE, whereby
  • - die Leuchtdioden 6 der Anzeige A rot aufleuchten, anschließend- The LEDs 6 of display A light up red, then
  • - eine Kalibrierflüssigkeit mit definierter Leitfähigkeit und Temperatur in die Mulden 1 mit den Sensoren gefüllt wird, worauf- A calibration liquid with defined conductivity and temperature is filled into the wells 1 with the sensors, whereupon
  • - die Farbe der Leuchtdioden 6 nach grün, wenn die Kalibrierung erfolgreich war, oder nach orange bei nicht erfolgreicher Kalibrierung, wechselt, und schließlich- The color of the LEDs 6 changes to green if the calibration was successful, or to orange if the calibration was unsuccessful, and finally
  • - bei erfolgreicher Kalibrierung die Daten an das Terminal TE gesendet werden.- If the calibration is successful, the data to the Terminal TE can be sent.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung wird eine elegante Möglichkeit zur Bestimmung von Mastitis im subklinischen Stadium bei Tieren zur Verfügung gestellt, die es erstmals erlaubt, mittels der Bestimmung der Leitfähigkeit und Temperatur von Milch an allen vier Zitzen eines Euters gleichzeitig in sehr kurzer Zeit eine infektiöse Veränderung festzustellen.With the help of the present invention, an elegant Possibility to determine mastitis in the subclinical Stage provided in animals for the first time allowed by determining the conductivity and Temperature of milk on all four teats of an udder an infectious change in a very short time determine.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann bereits vor Beginn des eigentlichen Melkprozesses ein Abmelken von ein bis zwei Milchstrahlen der Zisternenmilch von jeder Zitze des Tiereuters mit der Hand durchgeführt und damit unverfälschte Meßergebnisse erzielt werden.With the device according to the invention, even before the start the actual milking process a milking of one or two Rays of milk from the cistern milk from every teat of the  Tiereuters carried out by hand and thus genuine Measurement results can be achieved.

Durch die Ausbildung des Handgerätes mit den vier Mulden, die vier Messkanäle verwirklichen, kann in einem Zeitintervall von fünf bis sieben Sekunden der Messvorgang an allen vier Zitzen abgeschlossen sein. Dadurch können die durch das Abmelken mit der Hand ausgelösten stimulatorischen Reize auf den einsetzenden Milchejektionsprozess noch nicht zur Wirkung kommen, d. h. es erfolgt keine Vermischung von gesunden und eventuell kranken Anteilen der Milch.By designing the handheld device with the four troughs Realize four measurement channels in one time interval the measuring process on all four takes five to seven seconds Teats be complete. This allows the through the Milking stimulatory stimuli triggered by hand the beginning milk ejection process is not yet effective come, d. H. there is no mixing of healthy and possibly sick portions of the milk.

Des weiteren ist durch die konstruktive Gestaltung des Handgerätes mit den vier Mulden, wobei jeweils einem Viertel des Tiereuters eine Mulde zugeordnet ist, eine gute und schnelle visuelle Beurteilung der Milchprobe auf das Vorhandensein von Flocken, Blut, wässrige oder schleimige Sekrete möglich.Furthermore, the constructive design of the Handheld device with the four troughs, one quarter each a trough is assigned to the animal udder, a good and quick visual assessment of the milk sample on the Presence of flakes, blood, watery or slimy Secretions possible.

Außerdem weist die erfindungsgemäße Vorrichtung bei geringem Gewicht kleine Abmessungen auf und ist deshalb schnell von einer Meßstelle zur anderen transportierbar. Sie ist unabhängig von Melkmaschinen einsetzbar, läßt sich aber auch in Melkapparate integrieren.In addition, the device according to the invention has little Weight small dimensions and is therefore quick of one measuring point can be transported to another. she is can be used independently of milking machines, but can also be used integrate into milking machines.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Bestimmung des Gesundheitszustandes eines Tiereuters mittels eines Handgerätes, mit einem Leitfähigkeits-Sensor und einem Temperatur-Sensor zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit und Temperatur von Milch, dadurch gekennzeichnet, dass in einem mit vier Mulden (1) ausgestatteten Gehäuse mindestens ein Leitfähigkeits-Sensor (4) und ein Temperatur-Sensor (5) in jeder der jeweils einem Viertel des Tiereuters zuordenbaren Mulden (1), vier Leuchtdioden (6) zur Anzeige des Gesundheitszustandes sowie eine Auswerteelektronik mit einem Kalibrierprogramm zur Auswertung der Signale des Leitfähigkeits-Sensors (4) und Temperatur-Sensors (5) angeordnet sind.1. Device for determining the state of health of an animal udder by means of a hand-held device, with a conductivity sensor and a temperature sensor for measuring the electrical conductivity and temperature of milk, characterized in that at least one conductivity is provided in a housing equipped with four troughs ( 1 ) -Sensor ( 4 ) and a temperature sensor ( 5 ) in each of the troughs ( 1 ) which can be assigned to a quarter of the animal udder, four light-emitting diodes ( 6 ) for displaying the state of health and evaluation electronics with a calibration program for evaluating the signals of the conductivity sensor ( 4 ) and temperature sensor ( 5 ) are arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über ein Kabel mit einem Terminal (TE) verbunden ist.2. Device according to claim 1, characterized in that that the device via a cable to a terminal (TE) is connected. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über Funk mit einem Terminal (TE) verbunden ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the device via radio with a terminal (TE) connected is.   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung über Infrarot mit einem Terminal (TE) verbunden ist.4. The device according to claim 1, characterized in that the device via infrared with a terminal (TE) is connected. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in eine Melkanordnung integrierbar ist.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the device in a Milking arrangement can be integrated.
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