JPH0623941Y2 - 乳の流量測定装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は搾乳機によって搾乳する際に利用できる乳の流
量測定装置に関する。

〔従来の技術〕

一般に、搾乳機には搾乳時における搾乳量を測定する搾
乳量測定装置を備えている。

従来の搾乳量測定装置は主として分流方式と容量方式を
用いている。分流方式としては例えば特公昭４６−３３
８１１号公報で開示されるように、入口ノズルから噴射
される混合ジェットの牛乳を分割し、その一部を管状分
割器に収容するとともに、目盛付計量フラスコへ導いて
搾乳量を測定する。一方、容量方式としては例えば特公
昭６１−４６０９４号公報で開示されるように、注入さ
れる乳が定量になると回動して乳を外部へ放出するミル
ク貯溜槽を備え、同貯溜槽における一回の貯溜量、貯溜
回数、周期等から搾乳量を測定する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来の方式はいずれも次のような問
題点がある。

第一に、搾出される全乳量を測定することができない難
点がある。なお、容量方式の場合は流量測定可能である
が演算手法に頼らなければならない等、測定が著しく困
難となり、しかも、精度の面で劣る。

第二に、乳を分流或は貯溜するため原理的に機械的な機
構を要する。したがって、装置が複雑化、大型化し、さ
らに、手入れやメンテナンス面でも不利となる。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上述した従来技術に存在する問題点を解決した
乳の流量測定装置の提供を目的とするもので、以下に示
す装置１によって達成される。

即ち、本考案に係る流量測定装置１は送乳流路Ｓ中に臨
む一対の電極２、３に電流を流して電極間における乳抵
抗値Ｒｍを検出する乳抵抗検出手段４と、この乳抵抗検
出手段４の出力を反転して時間で積分する積分処理手段
５と、この積分処理手段５の出力を補正して流量に比例
した出力を得る補正手段６とを備えてなることを特徴と
する。

〔作用〕

次に、本考案の作用について説明する。

本流量測定装置１は乳抵抗値Ｒｍが乳の流量に対応して
変化する現象に着目し、これに基づき乳の流量を測定す
る。

まず、乳抵抗検出手段４によって一対の電極２、３にお
ける印加電圧と電極間電流の関係から電極間の電気的抵
抗値、つまり、乳抵抗値Ｒｍを得る。この乳抵抗値Ｒｍ
の時間的変化は積分処理手段５において反転させること
により流量の時間的変化に対応する信号となり、さらに
時間で積分して定時間単位の積分値を得る。よって、こ
の積分値を補正手段６によって補正すれば、瞬時的流量
に比例した出力を得るとともに、これを積算すれば全搾
乳量を得る。

〔実施例〕

以下には本考案に係る好適な実施例を図面に基づき詳細
に説明する。

第１図は本考案に係る流量測定装置の機能ブロック図、
第２図は同ブロック図中各部における信号のタイミング
チャート図、第３図は同流量測定装置のブロック回路
図、第４図は同流量測定装置の全体的動作を示すフロー
チャート図、第５図は同流量測定装置における電極を備
えたディストリビュータ付近の部分断面図である。

まず、本考案を明確にするため、流量測定装置１の全体
的概略構成について、第３図を参照して説明する。

２０は制御装置である。制御装置２０には操作回路２１
を接続する。操作回路２１にはスタート及びストップス
イッチ２２、モード切換スイッチ２３を接続し、各スイ
ッチ状態は操作回路２１を介して前記制御回路２０へ入
力する。

また、２５は乳抵抗検出部である。同部２５は基準信号
出力回路２５ａから送乳流路Ｓ中に配した一対の電極２
と３間に基準信号を印加するとともに、抵抗測定回路２
５ｂによって電極２と３間の電気的抵抗値である乳抵抗
値Ｒｍを検出する。なお、同回路２５ｂの出力はアナロ
グ−ディジタル変換回路２６を介して前記制御回路２０
へ入力する。

一方、２７は係数設定回路であり、乳の最低抵抗値から
固有抵抗値Ｒ_ｏを算出するとともに、この固有抵抗値Ｒ
_ｏと標準抵抗値設定回路２８において予め設定される標
準乳牛における標準抵抗値Ｒ_Ｓから補正係数を設定す
る。２９は基準流量値Ｑ１、Ｑ２（Ｑ１＞Ｑ２）（第２
図）を設定する基準流量値設定回路である。３０は流量
値比較回路であり、基準流量値Ｑ１及びＱ２と、後に詳
述する乳抵抗値Ｒｍから得る実測流量値を比較し、その
結果を終了警報回路３１へ付与する。３２は搾乳終了時
にユニット自動離脱装置へ離脱信号を出力する離脱信号
出力回路である。

また、３３は流量表示回路であり、ディジタル表示部３
４によって瞬時的流量値を表示するとともに、アナログ
表示部３５によって基準流量値（例えばＱ２）以下にな
ったときの流量を積算表示して、搾乳が終了間近である
ことを表示する。３６は搾乳量表示回路であり、前記デ
ィジタル表示部３４を表示切り換えして搾乳開始から積
算した全搾乳量を表示する。３７は異常乳警報回路であ
り、前記固有抵抗値Ｒ_ｏと予め設定したしきい値を比較
し、正常範囲を脱していれば警報を発する。

一方、１０は流量演算部であり、前記乳抵抗値Ｒｍを演
算処理して乳の実測流量値を求める。

次に、係る流量演算部１０の機能について、第１図及び
第２図を参照して具体的に説明する。

第１図において、１１は電極部であり、前記電極２、３
により構成する。電極部１１は第５図のようにミルキン
グユニット側のミルクチューブ５０をミルクパイプライ
ン側Ｐへ傾けて接続するディストリビュータ５１へ付設
する。一方の電極２はその先端を送乳流路Ｓの中心に位
置させるとともに、先端のみを露出する。また、他方の
電極３は例えば流路Ｓを形成しているミルクチューブ５
０の端部に結合した接続パイプ５０ａの導通を利用す
る。このように電極部１１をミルクパイプライン側へ傾
斜し、且つ着脱可能なディストリビュータ５１の特にミ
ルクパイプライン側Ｐ付近に付設することにより、搾乳
された後戻りのない乳のみを確実に検出できるととも
に、少なくとも一方の電極を流路中心に位置させること
により、流路Ｓの壁面に付着した残乳に影響されない構
成とすることができる。なお、第５図において５２はパ
ルセータ、５３はディストリビュータ５１に一体的に取
り付けた警報ユニットであり、この警報ユニット５３に
は前記各スイッチ２２、２３、各表示部３４、３５、各
警報回路３１、３７に接続されるランプ及びブザーをそ
れぞれ配設する。

一方、第１図に戻り、電極部１１に接続した前記抵抗測
定回路２５ｂにより電極間抵抗である乳抵抗値Ｒｍの検
出を行う。検出した乳抵抗値Ｒｍの時間的変化を第２図
（ｂ）に示す。なお、乳抵抗値Ｒｍは流量が大きくなる
と減少するため、第２図（ａ）に示す流量の時間的変化
に対しては反対の変化を示すとともに、通常、乳はパル
セータ５２により気泡を含み且つ間欠的に送られるた
め、これらの影響等によりノイズを含んだデータとな
る。このため、乳抵抗値Ｒｍは反転機能部１２におい
て、所定のレベルを基準として反転させ、さらに積分機
能部１３によって当該反転した乳抵抗値Ｒｍを時間で積
分して定時間単位の積分値を得る。

また、指数関数的に変化する積分値の特性を第一補正機
能部１４における逆関数特性によって直線化する補正を
行うとともに、実際の流量に一致させるため、第二補正
機能部１５によって補正を行う。この第二補正機能部１
５による補正は例えば同時に流量を正確に測定し、対応
するデータをデータテーブル化することにより実施でき
る。よって、補正された定時間単位の積分データをプロ
ットすれば第２図（ｃ）に示すような変化曲線を得、こ
の変化曲線は実際の流量変化（同図（ａ））と一致した
特性となる。なお、補正された各積分データを積算する
と同図（ｄ）の特性曲線を得、搾乳開始からの全乳量を
知ることができる。

なお、同図（ｅ）は警報発生領域を示しており、領域Ａ
１は第一警報、領域Ａ２は第二警報を発生する。

次に、装置１の全体的動作について第４図を参照して説
明する。

まず、搾乳開始により、標準抵抗値Ｒ_Ｓによる流量測定
を行い、所定の流量以上に達したら最低抵抗値から固有
抵抗値Ｒ_ｏを算出して前記係数設定回路２７により係数
を設定する（ステップ１０、１０１、１０２、１０
３）。一方、異常乳警報回路３７においては異常乳か否
かを判別し、異常乳の場合には警報を発する（ステップ
１０４、１０５）。正常の場合には第１図の測定系に従
って流量の測定を行い、流量表示を行う（ステップ１０
６、１０７）。そして、搾乳が終了間近となり、流量が
基準流量値Ｑ１以下になったら第一警報を発し、また、
流量が基準流量値Ｑ２以下になったら第二警報を発する
（第２図参照）。そして、第二警報を発したならユニッ
ト自動離脱装置へ離脱信号を出力するとともに、積算し
た全乳量を表示し、搾乳を終了する（ステップ１０８、
１０９、１１０、１１１、１１２、１１３）。

以上、実施例について詳細に説明したが、本考案はこの
ような実施例に限定されるものではない。例えば、積分
処理手段は信号を直接的に積分器へ供給して積分しても
よいし、ディジタル変換等によって間接的、或は類似の
手法を利用してもよく、要は積分値と同様の結果を得る
手段でよい。また、補正手段は積分値を実際の流量に一
致させるための補正であり、例示の他、温度補正等の任
意の補正処理を含むものである。その他、細部の構成等
において本考案の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更実
施できる。

〔考案の効果〕

このように、本考案に係る乳の流量測定装置は送乳流路
中に臨む一対の電極を利用して乳抵抗値を検出し、積分
処理を行うことにより流量を測定するようにしたため、
次のような著効を得る。

搾乳時における瞬時的な流量と搾出される全流量を正
確に測定することができるため、乳牛の特性や能力等の
把握が容易となり、搾乳作業の効率化、乳牛の保護強
化、酪農の経営効率化を達成できる。

原理的に電気信号で検出できるため、装置の著しい小
型軽量化を図れる。

機械的部分をほとんど必要としないため、故障が少な
く信頼性に優れるとともに、手入れやメンテナンスが大
幅に簡略化される。

【図面の簡単な説明】

第１図：本考案に係る流量測定装置の機能ブロック図、 第２図：同ブロック図中各部における信号のタイミング
チャート図、 第３図：同流量測定装置のブロック回路図、 第４図：同流量測定装置の全体的動作を示すフローチャ
ート図、 第５図：同流量測定装置における電極を備えたディスト
リビュータ付近の部分断面図。 尚図面中、 １：流量測定装置、２，３：電極 ４：乳抵抗検出手段、５：積分処理手段 ６：補正手段

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】送乳流路中に臨む一対の電極に電流を流し
   て電極間における乳抵抗値を検出する乳抵抗検出手段
   と、前記乳抵抗検出手段の出力を反転して時間で積分す
   る積分処理手段と、前記積分処理手段の出力を補正して
   流量に比例した出力を得る補正手段とを備えてなる乳の
   流量測定装置。