FI77151C - Anordning vid mjoelkmaskin foer indikering av brunst- och/eller sjukdomstillstaond hos kor. - Google Patents

Description

771 51

LAITE LYPSYKONEEN YHTEYDESSÄ LEHMIEN KIIMATILAN JA/TAI SAIRAUSTILOJEN TOTEAMISEKSI - ANORDNING VID MJÖLKMASKIN FÖR IN-DIKERING AV BRUNST- OCH/ELLER SJUKDOMSTILLSTÄND HOS KOR

Esillä olevan keksinnön kohteena on laite lypsykoneen yhteydessä, joka on varustettu nännikupein jotka yhdistyvät imu-letkuun nännikuppikeskuksen kautta, lehmien kiimatilan ja/tai sairaustilojen ilmaisemiseksi, joka laite käsittää termisto-rin, joka on sijoitettu imuletkuun maidon kulkureittiin, ja jonka ulostulosignaali riippuu ohikulkevan maidon lämpötilasta, ja joka termistori sisältyy siltakytkentään joka on kytketty vahvistinyksikköön.

On hyvin tunnettua, että lehmän kohonnut kehon lämpötila ei voi olla merkki ainoastaan lehmän tautitiloista vaan se voi olla osoitus myös siitä, että lehmä on kiimatilassa. Molemmissa tapauksissa tulee viivytyksettä suorittaa sopivia toimenpiteitä, jotta estettäisiin alkavan tautitilan pahentuminen tai jotta toisaalta saataisiin lehmä keinosiemennetyksi (tai astutetuksi) oikeana ajankohtana, koska sekä tauti että suorittamatta jäänyt tai väärällä ajankohdalla suoritettu keinosiemennys merkitsevät heikentynyttä tuotannon taloudellisuutta.

Jo vuosikymmeniä on ollut tunnettua, että vaihtoehtoisesti peräsuolen kautta suoritetun lehmän kehon lämpötilan mittaamisen kanssa voidaan mitata sen maidon lämpötila, joka lypsetään lehmästä, ja laboratoriotutkimusten kaltaisilla tieteellisillä kokeilla on osoitettu, että sen maidon lämpötilaa, joka poistuu lehmästä lypsettäessä voidaan käyttää sekä tautitilojen toteamiseen että kiimatilan osoittamiseen suurella varmuudella. Tähän asti eivät kuitenkaan nämä tieteelliset kokeet ole johtaneet käytännöllisiin tuloksiin sellaisen soveliaan laitteiston aikaansaamiseksi, jota voidaan käyttää varsinaisessa tuotannossa lehmien lämpötilan jatkuvaksi toteamiseksi karjassa sellaisella tavalla, johon ei kuulu sitä, että nyt käytettävät eläinten hoitorutiinit maataloudessa, johon sisältyy erittäin 2 77151 tehokas maidontuotanto, olisi muutettava tai tehtävä monimutkaisemmiksi. Kannattavuuteen kohdistuva paine ei salli sitä, että eläimiä hoidettaessa lisättäisiin aikaa vaativia työvaiheita.

Eräs vaatimus jatkuvan lämpötilan mittauksen käytännöllistä suoritusta varten tarkoituksena on todeta sairaustilojen ja/tai kiiman esiintyminen on tämän johdosta se, että lämpötilan mittaus voidaan suoritta sellaisella tavalla, joka ei vaadi erityisiä työvaiheita ja joka ei myöskään vaadi mittauslaitteiden tarkkaa lukemista, jolloin voisi syntyä virheen vaara todettaessa mittarin lukemaa.

Edellä mainittua tarkoitusta varten on ehdotettu sellaisen laitteen eli instrumentin käyttöä, johon kuuluu kaksi lehmästä pois johtavaa maitoletkuun sijoitettua elektrodia, jotka ovat liitetyt sähköiseen virtapiiriin. Tämä instrumentti rekisteröi eli toteaa kohonneen maidon lämpötilan sillä tavoin, että maidon sähkönjohtokyky lisääntyy lämpötilan kasvaessa. Eräs tähän instrumenttiin liittyvä haitta on se, että sähkövirran täytyy kulkea maidon lävitse ja tässä täytyy sen johdosta olla kompensaatiovirtapiiri lämpötilan automaattista kompensointia varten määritettäessä maidon sähkönjohtokykyä.

US-patenttijulkaisussa 3 022 766 ehdotetaan sellaisen instrumentin käyttöä, jossa on maitoletkuun sijoitettu ja sähkötehon lähteeseen kytketty lämpömittari, joka sähköisellä tavalla rekisteröi eli toteaa lehmän maidon lämpötilan. Lämpömittariin on eri korkeuksille kiinnitetty juottamalla erittäin ohuita kosketin-puikkoja, jotka ovat kytketyt sähkötehon lähteeseen. Syntyvien kuumenemisvahinkojen ja muiden syiden johdosta virran läpimeno-tapahtumassa on näiden puikkojen käyttöikä suhteellisen lyhyt.

US-patenttijulkaisusta 3 874 337 ja DE-patenttihakemuksesta 26 18 940 tunnetaan laitteita, joiden avulla toisaalta voidaan lypsykoneen yhteyteen muodostaa maidon lämpötilan tarkkailu ja toisaalta tulkita lämpötilan nousu osoituksen esim. lehmän kiima-tai sairaustiloista. Näiden ratkaisujen toiminta käytännössä on 3 771 51 kuitenkin puutteellinen, koska ne edellyttävät lehmien hoitajalta lämpötilan jatkuvaa tarkkailua.

Ottamalla huomioon se, että lehmien juuri puhkeavat tautitilat ja toisaalta niiden keinosiemennys oikeana ajankohtana kiima-aikana on merkitykseltään oleellisen tärkeä modernin maidontuotannon taloudessa, jolloin jokainen parannus mahdollisuuksiin varmasti ja nopeasti voida saada suoritetuksi sopivat toimenpiteet sekä ensiksi mainitussa että toiseksi mainitussa tapauksessa, johtavat väistämättä eli epäilemättä parempaan tuotannon ekonomiaan, on syntynyt sellainen edellä mainittu tarve, että voitaisiin aikaansaada käytännössä käyttökelpoinen laitteisto lehmän tautitilojen ja/tai kiiman nopeaksi, varmaksi ja helposti suoritettavaksi toteamiseksi. Esillä olevan keksinnön tarkoituksen on tämän johdosta tyydyttää tämä tarve sellaisella laitteella, joka on rakenteeltaan yksinkertainen ja helposti käsiteltävä ja jolla juuri lypsettävän lehmän maidon noussut lämpötila voidaan helposti todeta eli lukea välimatkan päästä.

Laitteeseen kuuluu lämpötilan tuntoelin, joka on asennettu lehmän nänneihin eli vetimiin liitettyyn maitoletkuun.

Tunnusomaista keksinnölle on se, että vahvistinyksikön ulostulo on yhdistetty vastuksen kautta toisaalta maahan zenerdio-din kautta ja toisaalta useiden rinnakkaisten elektronisten piirien sisäänmenoihin, joista jokainen käsittää visuaalisen ilmoituselimen , komparaattorie1 imen, joka vahvistinyksikön ulostulosignaalin ja referanssisignaalin saavuttaessa ennalta määrätyn suhteen aktivoi visuaalista ilmoituselintä, sekä ta-kaisinkytkentäpiiri kytkettynä komparaattorielimen ulostulon ja sisäänmenon väliin edullisimmin myötösuuntaan kytketyn diodin muodossa, joka pitää aktivoitua visuaalista ilmoituselintä aktivoituneena riippumatta vahvistinyksikön ulostulosignaalista.

Keksinnön erästä suoritusmuotoa selostetaan lähemmin seuraavas-sa ja oheisissa piirustuksissa, joissa

Kuvio 1 on perspektiivikuva, joka esittää keksinnön erästä suoritusmuotoa, johon on liitetty putkilypsylaite, i 4 77151

Kuvio 2 esittää lohkokaaviota laitteen elektronisesta osasta ja

Kuvio 3 esittää yksityiskohtaisesti tämän kytkentäkaavion yläosaa.

Kuviossa 1 esitettyyn putkilypsylaitteeseen kuuluu maitoputki 10 ja tyhjiöputki 11, jotka ovat toisiinsa nähden yhdensuuntaiset ja liikkumattomalla tavalla kiinnitetyt sisälle navettaan siten, että ne kulkevat siinä olevien lehmäpilttuiden kautta. Kädensija 12 on varustettu sangalla eli koukulla 13 ripustettavaksi tyhjiö-putken 11 varaan, jolloin siinä on sitä varten tarkoitettuja erilaisia kytkettäviä liittimiä, joista eräs on esitetty viittaus-numerolla 14, jolloin vastaava kytkinliitin on sijoitettu maito-putkeen kohdassa 15. Koukkuun 13 on liitetty virtauksenosoitin 16 ja kädensija 2 kannattaa tykytintä eli pulsaattoria 17. Vir-tauksenosoitin on liitettävissä liittimeen 15 letkulla 18, ja tykytin on liitettävissä liittimeen 14 letkulla 19. Virtauksen-osoittimesta johtaa letku 20 nännikuppien yhdyskappaleeseen 21, johon liittyy neljä nännikuppia 22, ja nämä ovat myös letkun 23 välityksellä liitetyt tykyttimeen 17. Tämä laite on kokonaisuudessaan konstruktioltaan ja rakenteeltaan tavanomainen.

Letku 20 on keksinnön mukaista laitetta käytettäessä yhdistetty kojelaatikkoon 24, ja tämä kojelaatikko on letkun 25 välityksellä kytketty lämpötila-anturiin 26, joka on sijoitettu letkuun 20 aivan lähelle sen liittymiskohtaa nännikuppiin tai myös suoraan nännikupin keskustaan. Lämpötila-anturi on sellainen elin, jonka sähköinen resistanssi muuttuu sen lämpötilasta riippuen, tässä tapauksessa riippuen maidon lämpötilasta. Putki 25 voi olla ul-kopuolisesti kiinnitetty letkuun 20 sopivilla sinkilöillä eli kiinnittimillä 27, kuten kuviossa on esitetty, mutta se voi olla myös vulkanoitu tai valettu itse letkun seinämän sisälle.Se on valmistettu tässä tapauksessa suojatuksi kaksoisletkuksi. Koje-laatikkoon on sovitetu viisi merkinantolamppua 28, 29, 30, 31 ja 32, jotka voivat olla eri värisiä ja jotka ovat tarkoitetut syttymään riippuen lämpötila-anturin mittaamasta lämpötilatasosta 5 77151 sillä tavoin, että lamppu 28 syttyy silloin, kun lehmän kehon lämpötila on hieman kohonnut, jota voidaan kunkin lehmän suhteen pitää myös normaalina seikkana, lamput 29-30 ovat syttyneinä silloin, kun lehmän kehon lämpötila on vielä suurempi, jne.

äojelaatikkoon 24 on asennettu sähköisiä virtapiirejä lamppujen syttymisen säätämiseksi edellä selostetuissa lämpötiloissa, ja nämä virtapiirit saavat sähkötehon syöttönsä kojelaatikossa olevasta patterista tai vaihtoehtoisesti voi myös kytkin olla asennettu kojelaatikossa olevien virtapiirien liittämiseksi jatkuvasti käytettävissä olevaan heikkovirtajohtoon, joka on vedetty pitkin tyhjö- ja maitoputkea 10 ja 11, joko siten, että tämä kytkentä tapahtuu heikkovirtajohdossa olevasta ulosotosta sillä tavoin, että sanka eli koukku 13 ripustetaan tyhjöputkeen 11, tai siten, että kytkentä suoritetaan käsin käyttämällä pistoketta heikkovirtajohdosta suoritettavaa ulosottoa varten.

Kuviossa 2 esitetystä lohkokaaviosta käy selvillä, millä tavoin kojelaatikossa 24 sijaitsevat sähköiset komponentit voivat olla järjestetyt. Lämpötila-anturi 26, joka voi olla termistori, on suojatuksi kaksoisjohtimeksi muodostetun johdon 25 välityksellä kytketty ensimmäiseen vahvistinvaiheeseen 33 kojelaatikossa, joka on puolestaan kytketty viiteen yhteenkytkettyyn vahvistinasteeseen 34,35, 36,37 ja 3Θ. Kaikki vahvistinasteet voivat olla valmistetut puoli-johdonkomponenteista, minkä johdosta ne vaativat erittäin vähän tilaa joten kojekotelo voidaan tehdä hyvin kevyeksi ja pieneksi. Sähkövirta johdetaan termistorin 26 kautta tehon lähteestä ja tämä sähkövirta tulee vaihtelemaan suuruudeltaan riippuen siitä, missä lämpötilassa termistori on. Termistoripiirissä olevan vastuksen kautta siirtyy ulosjännite, joka vaihtelee maidon lämpötilasta riippuen, ja tämä jännite aikaansaa tulosignaalin vahvistinasteeseen 33.

Koska lämpötila-anturi 26 voi olla sijoitettu eri kohtiin maidon vir-taustiellä lypsettävästä lehmästä, tulee termistorin virtapiirissä olla säädettävissä oleva vastus, jotta tulosignaali vahvistinasteeseen 33 olisi säädettävissä lämpötila-anturin erilaisten sijoitus-kohtien mukaisesti. Vahvistinasteen 33 poistokohta on liitetty rin-nakkainkytkettyjen vahvietinasteiden 34-38 tulokohtiin, ja nämä viisi vahvistinastetta ovat vastaavilla poistokohdiIisan kytketyt ku- 6 77151 kin omaansa jokaisesta viidestä merkinantolampusta 28-32. Rinnakkain kytkettyjen vahvletinasteiden 34-38 tulee olla sellaista tyyppiä. Jossa tulosignaalin täytyy saavuttaa tiettyä kynnysarvoa suurempi arvo, jotta kysymyksessä oleva vahvistinaste tulisi sähköä johtavaksi Ja antaisi poistosignaalin, joka sytyttää siihen kuuluvan merkinanto-lampun_. Vahvistinasteet ovat toisin sanoen laadultaan sellaisia, että niissä on kytkimiä, jotka voivat olla katkaisevassa tai kytkevässä asennossa. Termistoripiirin mainittu säädettävä vastus löytyy tällöin laitteen tiettyä rakennetta varten riippuen lämpötila-anturin tietystä sijoitusta säätää sillä tavoin puhtaasti kokemusperäisesti lehmän peräsuolesta mitatun kehon lämpötilan perusteella, että lamppu 2Θ syttyy kehon lämpötilan ollessa sellainen. Joka on hieman pienempi kuin normaali lehmän kehon lämpötila (38,3° C). koska maidon lämpötila ei tarkoin vastaa lehmän kehon lämpötilaa mutta seuraa hyvin sen vaihteluita Ja lämpötila-anturilla 28 mitattu maidon lämpötila tulee riippuvaiseksi myöskin siitä, missä tahansa maitovirran kohdassa mittaus tapahtuu» voi säädettävän vastuksen säätö tulla erilaiseksi riippuen lämpötila-anturin sijoituskohdasta. Jos lämpö ti la-anturi sijoitetaan ylös sangan 13 kohdalla. Joka sinänsä on mahdollista, voidaan vapautua siihen, että sa lämpötila. Jonka lämpötila-anturi mittaa, on pienempi kuin lehmän kehon lämpötila sen johdosta, että maito on Jäähtynyt kulkutiellään letkua 22 myöten utareista.

Vahvletlnasteilla 35 tulee olla sellainen kynnysarvo, että vaaditaan tuloeignaall, Joka vastaa lehmän kehon lämpötilaa T1# Joka on T ♦ t1# Jotta merkinanto lamppu 29 syttyisi. Vahviatlnastesn 36 suhteen vaaditaan, että sen kynnysarvon tuloelgnaalin suhteen tulee vastata lehmän kehon lämpötilaa T2, Joka on T ♦ tj, vahvietinaeteen 37 suhteen, että san kynnysarvo vastaa lämpötilaa Tj* T ♦ 13, Ja vahvletlnasteen 38 suhteen, että sen kynnysarvo vastaa lämpötilaa V T * t4. Jolloin tj> t3> tj> t^. Tämä merkitsee sitä, että lamppu 28 on syttynyt kun lehmän kehon lämpötila on normaali Ja myöskin sitä, että yksi tai useampi lampuista 29-32 ovat syttyneenä, kun lehmän kehon lämpötila ylittää normaalin arvon. Lämpötilojen t, Ja välinen intervalli voi olla esimerkiksi 0,3°C ja lämpötilojen Tj Ja välinen intervalli esimerkiksi 0,6°C, jolloin 7 77151 lämpötilat T^, T2 ja Tg (38,6; 38,9; 39,2°C) ovat suuruudeltaan sellaisia, joita esiintyy kiima-aikana. Siinä toteamuksessa, jolloin kaikki lamput 28-32 ovat syttyneet lypsyn aikana, lämpötila T4 (40°C) on sitä vastoin syytä lähemmin tutkia lehmän terveydentilaa ja tässä tapauksessa on syytä ottaa huomioon, että kohonnut lämpötila (40°C tai enemmän) voi olla seurauksena sairaustilasta. Viides lamppu 32 sijoitetaan sopivimmin sivummalle muita, jotka ovat järjestetyt riviin, jotta sairaudentilan toteaminen tulisi olemaan erityisen helposti havaittavissa, kuten kuviosta 1 käy selville.

Kuten edellä on mainittu, voi tietty lämpötilan nouseminen olla normaalia kunkin lehmäyksilön suhteen, ja kunkin lehmän navetta-tauluun voidaan merkitä, tuleeko tavallisesti yhden tai kahden lampun (28 tai 28 ja 29) olla syttyneinä normaalitapauksessa.

Eräs esimerkki keksinnön mukaisen laitteen soveliaasta kytkentä-kaavasta on esitetty kuviossa 3. Letkussa virtaavan maidon lämpötilan tuntoelin voi olla sopivimmin termistori R^., jonka sähköinen resistanssi on suhteessa maidon lämpötilan kasvuun. Termistori on kytketty Wheatstonen siltaan 39, johon kuuluu mm. potentiometri P^. Siltaan 39 on kytketty vahvistinaste IC^, jossa termistorin. resistanssin muutoksen johdosta syntyvät jännitteen vaihtelut vahvistetaan. Rinnakkain vahvistinasteen kanssa on kytketty RC-piiri 40, joka muodostaa takaisinkytkennän siltaan 39. Nyt selostettuun ensimmäiseen vahvistimeen 33 on kuvion 2 mukaisen lohkokaavion mukaisesti kytketty vahvistimet 34,38, joista ainoastaan molemmat ylimmät,

34 ja 35 ovat esitetyt, koska vahvistimet 36-38 ovat rakenteellisesti samanlaiset kuin vahvistin 35. I

Vahvistimeen 34 liittyy vahvistimen 33 menopuolelle kytketty elin IC2, joka vertaa vahvistettua jännitettä vahvistimen 33 jättöpuoleen käyttämällä vakiosuuruista vertailujännitettä kahden sarjaan kytketyn vastuksen R^, R^2 kautta. Vahvistimessa 35 on vertailu-jännite säädettävissä potentiometrillä P2g· Yhdensuuntaisesti vertailevien elinten IC2 ja vastaavasti IC^ on kytketty diodi D^g ja vastaavasti 02g, jotka vaikuttavat takaisinkytkentäeliminä. Vahvistimien 34, 35 ....... ulosmenopuolelle on vastuksen R^4 ja zener- diodin kautta kytketty transistorin pohjaan b, jonka kollek- e 77151 toripiiriin on liitetty valodiodi LED. Elimistä IC^» IC^....... tuleva suuremmaksi muuttunut jännite kytketään vastuksen ja dio din kautta transistoriin T , joka alkaa johtaa, kun jännite tulee suuremmaksi kuin zenerdiodiin vaikuttava jännite.

Mikäli vahvistimen 33 jättöpuole 1la vallitseva jännite on suurempi kuin vastuksiin R^, R^ vaikuttava vertailujännite, sammuu valo-diodi LED. Jos sitävastoin vahvistimesta 33 ulos tuleva jännite laskee pienemmäksi kuin vertailujännite, so. mikäli elimistä ICj» IC^ ........tuleva jännite nousee pienestä arvosta suureen arvoon, syttyy taas valodiodi LED. Suurempi ulostulojännite kytketään nyt diodien D1d« ^20.........kautta takaisin vastaavan vahvistimen sisääntulo- puolelle. Tällöin tulee vertailujännite yhä suuremmaksi ja on riippumaton vahvistimen 3 jättöpuolen jännitteestä, mikä puolestaan merkitsee sitä, että valodiodit LED valaisevat riippumatta termisto-rin lämpötilasta. Tämä on etu, koska lypsykonelaitteistoa valvova henkilö voi havainnoida, mikä tai mitkä merkinantoelimistä valaisevat myös sen jälkeen, kun lehmä on kokonaan lypsetty ja lainkaan maitoa ei enää kulje letkua 20 myöten. Vasta sen jälkeen kun laitteistoon tuleva sähkövirta on katkaistu, kun se on siirrettävä seuraavaan pilttuuseen, sammuvat kaikki valodiodit LED.

Vastus R2 ja zenerdiodi Z2 varmistavat sen seikan, että jännite vahvistimen 33 poistokohdassa ei ylitä diodien D10, Djq....... ta- kaisinkytkemää jännitettä.

Täten todetaan, että mittaamalla lehmän kehon lämpötila, joka tapahtuu jokaisessa lypsytapahtumassa, kun lypsykoneen putkisto on varustettu keksinnön mukaisella laitteella, saadaan erittäin hyvät mahdollisuudet yksinkertaisesti ja nopeasti todeta eläinten kiimatila.

Keksinnön mukainen laite voidaan luonnollisesti liittää myös toisen kaltaiseen lypsykoneisiin kuin edellä selostettu, esimerkiksi hinkki lypsykoneeseen, jolloin laitteen kojelaatikko sijoitetaan sopivimmin hinkin päälle. On myös mahdollista käyttää useampia vahvistinasteita kuin viittä niihin kuuluvine merkinantolamppuineen, vaikkakin juuri viisi merkinantolamppua lienevät useimpia käytännön tarpeita varten täysin riittävä määrä.

9 771 51

Vahvisti nesteet voivat edellä mainitun mukaisesti olla valmistetut puolijohdepiireiksi, jotka lienevät käytännöllisimmät, ja elektroniikan tämänhetkisen kehitystason mukaisesti ei liene syntyvän mitään vaikeuksia elektroniikka-alueen ammattimiehille konstruoida puoli-johdepiirejä, joiden toiminta tai tarkoitus on edellä selostetun kaltainen. Nämä piirit voivat olla muodostetut yksinkertaisiksi vah-vistinasteiksi, jotka normaalisti ovat kuristetussa tilassa, mutta muuttuvat johtavaan tilaan, kun tulosignaalin suuruus saa ennakolta määrätyn arvon, minkä jälkeen ne jälleen siirtyvät kuristettuun tilaan, kun tulosignaali pienenee alle ennalta määrätyn arvon, tai ne voivat myös olla transistorikytkimiä, ja tämän lisäksi on mahdollista rakentaa yhteen viisi vaihetta 34-36 tai useampia tällaisia vaiheita logiikkajärjestelmäksi. Kuviossa 3 esitetyt merkinanto-lamput voivat olla myös valodiodeja.

Claims (1)

1. 77151 PATENTTIVAATIMUS Laite lypsykoneen yhteydessä, joka on varustettu nännikupein (22) jotka yhdistyvät imuletkuun (20) nännikuppikeskuksen (21) kautta, lehmien kiimatilan ja/tai sairaustilojen ilmaisemiseksi, joka laite käsittää termistorin (26), joka on sijoitettu imuletkuun (20) maidon kulkureittiin, ja jonka ulostulosignaali riippuu ohikulkevan maidon lämpötilasta, ja joka termistori sisältyy si 1täkytkentään (39) joka on kytketty vahvistinyksikköön (33), tunnettu siitä, että vahvistinyksikön (33) ulostulo on yhdistetty vastuksen (R2) kautta toisaalta maahan zenerdiodin (Z2) kautta ja toisaalta useiden rinnakkaisten elektronisten piirien (34-38) sisään-menoihin, joista jokainen käsittää visuaalisen ilmoituseli-men (28-32), komparaattorielimen (IC2,IC3,...), joka vahvis-tinyksikön (33) ulostulosignaalin ja referenssisignaalin saavuttaessa ennalta määrätyn suhteen aktivoi visuaalista ilmoituselintä (28-32), sekä takaisinkytkentäpiiri(Diq,D20 ...) kytkettynä komparaattorielimen (IC2,IC3,...) ulostulon ja sisäänmenon väliin edullisimmin myötösuuntaan kytketyn diodin muodossa, joka pitää aktivoitua visuaalista ilmoitus-elintä (28-32) aktivoituneena riippumatta vahvistinyksikön (33) ulostulosignaalista.