NL1007266C2 - Intelligente klauw. - Google Patents

Description

Titel: Intelligente klauw

Inrichting voor het analyseren van melk.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het analyseren van melk ten einde de 5 gezondheid van melkdieren en/of de kwaliteit en samenstelling van de van deze dieren verkregen melk te bepalen, voorzien van een deel van een melkmachine uitmakende melkcircuit dat is verbonden met de op de spenen van de dieren aansluitbare melkbekers, in welk melkcircuit 10 sensoren in een behuizing zijn opgenomen voor het bepalen van voor de gezondheid van de dieren en/of de kwaliteit en samenstelling van de melk relevante parameters, welke inrichting voorts is voorzien van gegevensverwerkende middelen om, deze parameters bepalende en door de sensoren 15 afgegeven signalen te kunnen verwerken en de verwerkings-resultaten daarvan kenbaar te kunnen maken.

Dergelijke parameters kunnen betrekking hebben op de elektrische geleidbaarheid van de melk welke een indicatie voor uierontsteking kan betekenen, de temperatuur van de 20 melk (welke hoger is in de vruchtbare periode van het dier of wanneer bijvoorbeeld uierontsteking heeft) vrijwel direct nadat deze via de melkbekers is opgevangen, het celgetal (SCC ofwel somatic cell count) van de melk dat aangeeft in welke mate de melk vrij is van bacterieën, en 25 het gehalte in de melk aan eiwitten, vetten, progesteron (een hormoon dat minder aangemaakt wordt in de vruchtbare periode van het dier), ureum, lactose penicilline of andere antibiotica, enz.

Voor het bepalen van dergelijke grootheden kan gebruik 30 worden gemaakt van allerlei op zich bekende sensoren, zoals geleidbaarheidssensoren, temperatuursensoren, frequentie-gestuurde diëlektriciteitsmeetelementen, enz.

Deze sensoren zijn in een aparte behuizing ondergebracht op de plaats waar zij desbetreffende metingen kunnen 1007266 2 verrichten. In de praktijk is het bekend sensors op diverse plaatsen in het melkcircuit van de melkmachine aan te brengen aan te brengen, met name in de melkleidingen die vanaf de melkbekers lopen, in de melkklauw, in een hierop 5 aangesloten melkmeter of melkglas, enz. Vanaf de sensoren lopen de signaalleidingen voor afgifte van de gemeten data, terwijl voorts een voedingsleiding naar de sensoren zal lopen. De signaalleidingen lopen naar elders opgestelde gegevensverwerkende middelen, zoals bijvoorbeeld een 10 computer, waarin de door de sensoren afgegeven signalen kunnen worden verwerkt en de verwerkingsresultaten daarvan kenbaar kunnen worden gemaakt. Het nadeel van een dergelijk systeem is dat relatief lange leidingen nodig zijn die in een stal waar de melkmachine is opgesteld nogal storings-15 gevoelig zijn, terwijl de leidingen ter plaatse waar de dieren worden gemolken door de aanwezigheid van de dieren zeer kwetsbaar zijn; de dieren kunnen melkapparatuur en met name de diverse leidingen kapot trappen of de melkslangen aftrappen.

20 De uitvinding beoogt dit nadeel op te heffen of althans in aanzienlijke mate te verminderen.

Overeenkomstig de uitvinding heeft daartoe de inrichting, zoals deze in de aanhef is omschreven, het kenmerk, dat de gegevensverwerkende middelen zijn 25 aangebracht in of op dezelfde behuizing als waarin of waarop de sensoren zelf zijn aangebracht.

Door de gegevensverwerkende middelen, in het bijzonder een microprocessor met bijbehorende elektronica, aan te brengen in of op dezelfde behuizing als waarin of waarop de 30 sensoren zelf zijn aangebracht, kan de storingsgevoeligheid in aanzienlijke mate worden beperkt. Wanneer meerdere sensoren, eventueel van verschillende soort, in of op een behuizing zijn aangebracht, kan tevens het aantal signaalleidingen aanzienlijk worden beperkt of zelfs, 35 wanneer in of op de behuizing van de sensoren en de gegevensverwerkende middelen tevens zendmiddelen zijn 1007266 3 aangebracht om de verkregen data naar elders opgestelde ontvangmiddelen te zenden, geheel achterwege worden gelaten. Ook kan de voedingsleiding voor de gegevensverwerkende middelen worden weggelaten en wel door 5 gebruik te maken van een voedingsbron zonder een dergelijke voedingsleiding, zoals bijvoorbeeld een batterij of een andersoortige voedingselement dat bij of nabij de gegevensverwerkende middelen kan worden aangebracht.

Voor sommige van de hiervoor genoemde parameters is 10 het gunstig wanneer zij voor alle uierkwartieren apart worden bepaald; met name geldt dit voor de elektrisch geleidbaarheid van de melk om uierontsteking reeds in een vroegtijdig stadium te kunnen vaststellen en het celgetal. De sensoren voor deze parameters zullen dan ook bij 15 voorkeur worden opgenomen in de van de melkbekers lopende melkleidingen of in de melkklauw, indien deze ten minste aanwezig is. Immers, de melkleidingen van de melkbekers kunnen zowel rechtstreeks naar een melkopvangbuffer, zoals een melkmeter of melkglas, worden geleid als via een 20 melkklauw, vanwaar dan slechts één melkleiding naar een dergelijke melkopvangbuffer leidt. Voor de andere genoemde parameters is het veelal voldoende of zelfs gewenst dat deze worden vastgesteld voor de mengmelk, dat wil zeggen voor de melk van de uierkwartieren tezamen. De sensoren 25 voor deze parameters zullen dan ook bij voorkeur worden opgenomen in de melkopvangbuffer of in de melkklauw of de leiding van de melkklauw naar de melkopvangbuffer, uiteraard weer indien een dergelijke melkklauw aanwezig is. Ook kunnen een of meer verschillende sensoren in een 30 melkleiding worden opgenomen en tevens een of meer sensoren in een melkopvangbuffer of in een melkklauw. In al deze gevallen dient echter de behuizing voor de sensoren zodanig te zijn dat hierin de gegevensverwerkende middelen kunnen worden ondergebracht en zelfs eventueel zendmiddelen en/of 35 een voedingsbron. De doorstroming van de melk mag daarbij 1007266 4 uiteraard niet of in overwegende mate niet worden gehinderd.

In een voorkeursuitvoeringvorm heeft de inrichting overeenkomstig de uitvinding het kenmerk, dat de behuizing 5 voor een of meer sensoren en voor de gegevensverwerkende middelen wordt gevormd door een melkklauw. In het bijzonder is dan bij of nabij de plaats waar elk van de melkleidingen van de desbetreffende melkbekers in de melkklauw uitmondt ten minste een, met de melk van een desbetreffend 10 uierkwartier in aanraking te brengen sensor aangebracht die elektrisch in verbinding staat met de aan de wand van de melkklauw vastgezette gegevensverwerkende middelen. Zo kunnen de sensoren bij of nabij de plaats waar de melkleidingen van de melkbekers in de melkklauw uitmonden 15 worden gevormd door een geleidbaarheidssensor en een temperatuursensor. De geleidbaarheidssensor en de temperatuursensor kunnen daarbij een geheel vormen, dat willen in elkaar zijn geïntegreerd; de temperatuursensor kan bijvoorbeeld in de geleidbaarheidssensor worden 20 aangebracht. Door deze constructie wordt niet alleen de gleidbaarheid maar de temperatuur van de melk van de afzonderlijke uierkwartieren gemeten. Bij een ontsteking in een uierkwartier geven beide sensoren een afwijkende waarde.

25 De gegevens-verwerkende middelen kunnen op constructief gunstige wijze zijn aangebracht op de binnenzijde van de bovenwand van de melkklauw, terwijl onder de gegevensverwerkende middelen een of meer, met de mengmelk in aanraking te brengen verdere sensoren zijn 30 aangebracht. In een bepaald uitvoeringsvoorbeeld wordt elk van de sensoren bij of nabij de plaats waar de melkleidingen van de melkbekers in de melkklauw uitmonden gevormd door een geleidbaarheids-sensor en de sensor die onder de gegevensverwerkende middelen is aangebracht 35 gevormd door een temperatuursensor.

1007266 5

In een alternatieve uitvoeringsvorm zijn de gegevensverwerkende middelen aangebracht op de binnenzijde van de bovenwand van de melkklauw, terwijl zijwaarts daarvan onder de uitmonding van elk van de melkleidingen van de vier 5 melkbekers in de melkklauw een sensor is aangebracht.

Behalve op een inrichting voor het analyseren van melk, heeft de uitvinding tevens betrekking op een melkklauw voorzien van een dergelijke inrichting.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de 10 hand van de bijgaande tekening, waarin

Fig. 1 een melkklauw met de inrichting overeenkomstig de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm laat zien;

Fig. 2 een melkklauw met een dergelijke inrichting in een tweede uitvoeringsvorm laat zien; terwijl in 15 Fig. 3 de uitvoeringsvorm van de inrichting overeenkomstig de uitvinding is weergegeven, waarbij deze inrichting is opgenomen in de melkleiding tussen een melkbeker en een melkopvangbuffer.

In de melkklauw, zoals deze in de figuren 1 en 2 is 20 weergegeven, zijn ter wille van de duidelijkheid slechts twee aansluitingen voor een melkbeker afgebeeld. Bij het melken van geiten zal dit voldoende zijn; bij het melken van koeien echter zal een melkklauw vier van dergelijke aansluitingen bezitten, die dan bij voorkeur symmetrisch 25 rondom het centrale lichaam van de melkklauw zijn gelegen.

Evenzo is ter wille van de duidelijkheid in figuur 3 is slechts één van de vier melkleidingen tussen een melkbeker en een gemeenschappelijke melkopvangbuffer weergegeven.

30 Overeenkomstige delen in de figuren 1 en 2 zijn verder met gelijke verwijzingscijfers aangegeven.

In fig. 1 is een melkklauw 1 met de inrichting overeenkomstig de uitvinding in een eerste uitvoeringsvorm weergegeven. De melkklauw 1 is voorzien van aansluitingen 2 35 voor van de (niet weergegeven) melkbekers lopende melkleidingen 3 en van een afvoeraansluiting 4 voor een 1007266 6 afvoerleiding 5 via welke melk die onder tussenkomst van de melkbekers uit de afzonderlijke uierkwartieren van een melkdier is verkregen gemeenschappelijk wordt afgevoerd naar een (niet weergegeven) melkopvangbuffer of eventueel 5 rechtstreeks naar een melktank. De zich in de melkklauw 1 vermengende melk van de afzonderlijke uierkwartieren wordt hier aangeduid als mengmelk. In de aansluitingen 2 zijn op zich bekende elektrische geleidbaarheidssensoren 6 aangebracht, waarbij de geleidbaarheid van de melk tussen 10 twee elektroden 7 in een ruimte van gedefinieerde grootte wordt bepaald. De ruimte wordt vanaf de bovenzijde gevuld met de van de desbetreffende melkbeker stromende melk, terwijl onderin deze ruimte een kleine opening 8 aanwezig, kan zijn via welke de melk kan wegstromen. Gezien het feit 15 dat deze sensoren reeds lang bekend zijn, behoeft op de werking daarvan niet nader te worden ingegaan. Aan de binnenzijde van de bovenwand van de melkklauw 1 zijn de gegevensver-werkende middelen 9 aangebracht. Deze gegevensverwerkende middelen 9 omvatten een microprocessor 20 met bijbehorende elektronica om de signalen van de sensoren te kunnen verwerken en naar buiten toe kenbaar te maken. Op de gegevensverwerkende middelen 9 zijn de elektroden 7 van de geleidbaarheidssensoren 6 aangesloten. In de melkklauw 1 is voorts een met de gegevensverwerkende middelen 9 25 verbonden temperatuursensor 10 aangebracht. De signalen van de vier melkgeleidbaarheidssensoren 6 en de temperatuursensor 10 worden rechtstreeks verwerkt in de gegevensverwerkende middelen 9. Men kan hier spreken van een on-line en op real time basis uitgevoerde melkanalyse. 30 De geleidbaarheids-waarden van de melk van de afzonderlijke uierkwartieren worden daarbij onderling vergeleken, terwijl deze waarden bovendien worden vergeleken met een gemiddelde waarde daarvan over bijvoorbeeld de laatste tien dagen. Een dergelijke verwerking van melkgeleidbaarheidswaarden is op 35 zich bekend, doch wordt in de bekende inrichtingen uitgevoerd door een verwijderd opgestelde algemene computer 1007266 7 met de daaraan inherente nadelen, zoals deze hiervoor reeds zijn aangegeven. De korte afstand tussen de elektroden 7 en de gegevensverwerkende middelen 9 blijkt in de praktijk door de als gevolg hiervan verminderde storingsgevoeligheid 5 tot een grotere nauwkeurigheid te leiden in de bepaling van de melkgeleidbaarheid, waardoor ook mastitis in een zeer vroeg stadium, waarin dit bijvoorbeeld slechts in een uierkwartier latent aanwezig is, kan worden gesignaleerd.

Op soortgelijke wijze kunnen ook de door de 10 temperatuursensor 10 gemeten waarden worden verwerkt en vergeleken met het eerder hiervoor vastgestelde voortschrijdende gemiddelde zodat ook een geleidelijke wijziging in de temperatuur van de melk en dus van het dier reeds vroegtijdig kan worden gesignaleerd. Door de korte afstand 15 tussen de temperatuursensor 10 en de gegevensverwerkende middelen 9 wordt ook hier het grote voordeel van de meer betrouwbare en nauwkeurige metingen verkregen. De melding van de resultaten van de gegevensverwerking naar buiten toe kan plaatsvinden door middel van een uitvoerkabel. Om een 20 bekabeling op de melkplaats en in het bijzonder onder het dier op de melkplaats zo veel mogelijk te vermijden, is de melkklauw 1 voorzien van een zender, die in de figuur is ondergebracht in de gegevensverwerkende middelen 9. Via deze zender worden afwijkende geleidbaarheidswaarden van de 25 melk van een of meer uierkwartier ten opzichte van de andere uierkwartieren, afwijkingen van geleidbaarheidswaarden van het voortschrijdend gemiddelde daarvan en afwijkingen van de temperatuur van het voortschrijdende gemiddelde daarvan verzonden naar een verwijderd 30 opgestelde, aan een centrale computer of specifieke signaleringsmiddelen gekoppelde ontvanger. Eveneens om bekabeling te vermijden, is de melkklauw 1 voorzien van een batterij of soortgelijk voedingselement.

Doch ook als een voedingsleiding en een data-uitvoer-35 leiding noodzakelijk zijn, wordt toch het voordeel verkregen dat het aantal leidingen aanzienlijk is beperkt 'i 00 7268 8 ten opzichte van de situatie waarin afzonderlijke voedings-leidingen en data-uitvoerleidingen van de afzonderlijke sensoren noodzakelijk waren.

In fig. 2 is een soortgelijke melkklauw 1 afgebeeld 5 als in fig. 1, echter zijn hierin de melkgeleidbaarheids-sensoren 6 midden in de melkklauw 1 aangebracht en wel onder de aansluitingen 2, terwijl voorts een data-uitvoerleiding 11 van de gegevensverwerkende middelen 9 is afgebeeld. In plaats van de met de gegevensverwerkende 10 middelen verbonden temperatuursensor 10 in fig. 1, is hier een verdere sensor 12 aangebracht in de afvoeraansluiting 4 van de melkklauw 1. De signaalleidingen van deze sensor 12 zijn weer aangesloten op de op korte afstand daarvan aangebrachte gegevensverwerkende middelen 9. De sensor 12 15 kan ook hier weer worden gevormd door een temperatuursensor, alhoewel deze sensor, evenals de sensor 10 in fig.

1, ook kan worden gevormd door een van de hiervoor genoemde andere sensoren.

Fig. 3 toont een sensorcombinatie met gegevens-20 verwerkende middelen in de afzonderlijke melkleidingen tussen de desbetreffende melkbekers en een gemeenschappelijke melkopvangbuffer. Alhoewel vier van dergelijke sensorcombinatie aanwezig zijn, is er slechts een afgebeeld. De afgeheelde sensorcombinatie 13 maakt deel uit 25 van een doorstroomleidingdeel 14, dat is opgenomen in de melkleiding 15 tussen een desbetreffende melkbeker 16 en de gemeenschappelijk melkopvangbuffer 17. Het doorstroomleidingdeel 14 en een deel van de melkleidingen 15 is ter wille van de duidelijkheid vergroot weergegeven. De 30 sensorcombinatie omvat een geleidbaarheidssensor 18 van het type als reeds is aangegeven aan de hand van de figuren 1 en 2, een verdere sensor 19 en de gegevensverwerkende middelen 20. In de gegevensverwerkende middelen zijn tevens een zender en een batterij of soortgelijk voedingselement 35 ondergebracht. De sensor 19 kan weer een temperatuursensor zijn of een van de andere hiervoor genoemde sensoren.

1007266 9

In het bijzonder kunnen de sensoren 10, 12 en 19 worden gevormd door een frequentiegestuurde diëelektrische sensor, waarbij het diëlektricum wordt gevormd door de melk. Door het meten van de capaciteit en geleidbaarheid 5 tussen elektroden zal bij specifieke frequenties de aanwezigheid van bepaalde hoeveelheden aan bestanddelen in de melk, in het bijzonder vetten en eiwitten, kunnen worden vastgesteld. Daar ook dergelijke sensoren bekend zijn, behoeft op de werking daarvan niet nader te worden 10 ingegaan.

De uitvinding is niet beperkt tot de hiervoor aan de hand van de figuren beschreven uitvoeringsvoorbeelden, doch omvat allerlei modificaties hierop, uiteraard voor zover deze vallen binnen de beschermingsomvang van de hierna-15 volgende conclusies. Zo is het mogelijk dat met elk van de geleidbaarheidssensoren een temperatuursensor is samengebouwd, zodat de geleidbaarheid en temperatuur van de melk van elk uierkwartier apart kan worden gemeten, zodat een latente uierontsteking op zeer betrouwbare manier kan 20 worden vastgesteld daar deze zich manifesteert in zowel een hoger geleidingsvermogen van de melk als in een hogere temperatuur. De resultaten van de verwerking van de geleidingsgegevens en de temperatuurgegevens kunnen onderling met elkaar in verband worden gebracht.

25 1007266

Claims (9)

1. Inrichting voor het analyseren van melk ten einde de gezondheid van melkdieren en/of de kwaliteit en samenstelling van de van deze dieren verkregen melk te bepalen, voorzien van een deel van een melkmachine 5 uitmakend melkcircuit dat is verbonden met de op de spenen van de dieren aansluitbare melkbekers, in welk melkcircuit sensoren in een behuizing zijn opgenomen voor het bepalen van voor de gezondheid van de dieren en/of de kwaliteit en samenstelling van de melk relevante parameters, welke 10 inrichting voorts is voorzien van gegevensverwerkende middelen om, deze parameters bepalende en door de sensoren afgegeven signalen te kunnen verwerken en de verwerkings-resultaten daarvan kenbaar te kunnen maken, met het kenmerk, dat de gegevensverwerkende middelen zijn onder-15 gebracht in of op dezelfde behuizing als waarin of waarop de sensoren zelf zijn aangebracht.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat in of op de behuizing van de sensoren en de gegevensverwerkende middelen tevens zendmiddelen zijn 20 aangebracht om de verkregen data naar elders opgestelde ontvangmiddelen te zenden.

3. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in of op de behuizing een voedingsbron zonder externe voedingsleiding is aangebracht.

4. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de behuizing voor een of meer sensoren en voor de gegevensverwerkende middelen wordt gevormd door een melkklauw.

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat 30 bij of nabij de plaats waar elk van de melkleidingen van de desbetreffende melkbekers in de melkklauw uitmondt ten minste een, met de melk van een desbetreffend uierkwartier in aanraking te brengen sensor is aangebracht die 1007266 elektrisch in verbinding staat met de aan de wand van de melkklauw vastgezette gegevensverwerkende middelen.

6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de sensoren bij of nabij de plaats waar de melkleidingen 5 van de melkbekers in de melkklauw uitmonden worden gevormd door een geleidbaarheidssensor en een temperatuursensor.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de geleidbaarhiedssensor en de temperatuursensor een geheel vormen.

8. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de gegevensverwerkende middelen zijn aangebracht op de binnenzijde van de bovenwand van de melkklauw en onder de gegevensverwerkende middelen een of meer, met de mengmelk. in aanraking te brengen verdere sensoren zijn aangebracht. 15 9. Inrichting volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat elk van de sensoren bij of nabij de plaats waar de melkleidingen van de melkbekers in de melkklauw uitmonden wordt gevormd door een geleidbaarheidssensor en de sensor die onder de gegevensverwerkende middelen is aangebracht 20 wordt gevormd door allerlei type sensoren, zoals een temperatuursensor.

10. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de gegevensverwerkende middelen zijn aangebracht op de binnenzijde van de bovenwand van de melkklauw, terwijl 25 zijwaarts daarvan onder de uitmonding van elk van de melkleidingen van de vier melkbekers in de melkklauw een sensor is aangebracht.

9. Melkklauw voorzien van een inrichting volgens een van de voorgaande conclusies. '1007266