NL1032693C2 - Melkmeter. - Google Patents

Description

Titel: Melkmeter.

De uitvinding heeft betrekking op een melkmeter. Onder een melkmeter wordt in het kader van de volgende beschrijving verstaan een inrichting die het volume van de door een melkmachine voor het melken van dieren verschafte melk tijdens het melken kan meten.

5 Dergelijke melkmeters zijn in diverse soorten bekend. Veel bekende melkmeters zijn mechanische vul-en-dump-meters, die bewegende delen bevatten. Een bezwaar van dergelijke mechanische melkmeters is dat de bewegende delen onderhevig zijn aan slijtage en onderhoud behoeven en verder gevoelig zijn voor vervuiling. De bewegende delen kunnen voorts vast 10 komen te zitten. Een melkmeter kan als gevolg van dergelijke verschijnselen ongemerkt onjuiste meetresultaten verschaffen, hetgeen vanzelfsprekend ongewenst is.

Uit EP 0 536 080 is een contactloos werkende melkmeter bekend, die een meetsectie omvat, welke een aantal kanalen met bekende 15 afmetingen bevat en waaraan de van een melkmachine afkomstige melk wordt toegevoerd. Het aantal en de afmetingen van de kanalen zijn zodanig gekozen, dat de kanalen tijdens het meten niet volledig met melk gevuld zijn. Langs elk kanaal zijn op vaste afstand van elkaar een eerste en een tweede lichtbron geplaatst, die bijvoorbeeld infrarood licht kunnen 20 verschaffen. Aan de tegenover elke lichtbron gelegen zijde van het kanaal is een detector geplaatst, die het licht van de corresponderende lichtbron kan opvangen, nadat het licht het kanaal en de zich daarin bevinden melk is gepasseerd. Met behulp van de detector kan de in het kanaal optredende verzwakking van het licht worden bepaald. Deze verzwakking is een maat 25 voor de momentane vulling van het kanaal ter plaatse van de lichtbron. Het uitgangssignaal van de detector is in het algemeen een in de tijd variërend signaal, dat het verloop van het niveau van de melk in de tijd in het 1532693 2 desbetreffende kanaal representeert. De met de op afstand van de eerste lichtbron geplaatste tweede lichtbron samenwerkende detector verschaft een soortgelijk, doch in de tijd verschoven signaal. Het tijdverschil tussen beide signalen wordt gemeten, waarna door combinatie met de bekende 5 afstand tussen de eerste en tweede lichtbron de stroomsnelheid van de melk wordt verkregen.

Uit de stroomsnelheid en de momentane vulling van het desbetreffende kanaal wordt vervolgens met behulp van een microprocessor het debiet van de door elk kanaal, respectievelijk door alle kanalen samen, 10 stromende melk bepaald.

Een bezwaar van de bekende inrichting is dat de lichtbronnen en detectors gevoelig zijn voor vervuiling en door veroudering wijzigende karakteristieken hebben. Voorts is de meetsectie van de bekende melkmeter tamelijk volumineus doordat deze een groot aantal naast elkaar gelegen 15 kanalen omvat. Een dergelijke meetsectie is soms lastig in het melk-leidingstelsel van een melkmachine te plaatsen.

De uitvinding beoogt een alternatief type melkmeter ter beschikking te stellen, dat evenals de bekende melkmeter geen bewegende delen bevat, en dat voorts geen lichtbronnen en lichtdetectors omvat.

20 Meer in het algemeen beoogt de uitvinding een betrouwbaar en snel werkende, eenvoudig te installeren melkmeter met stabiele eigenschappen te verschaffen.

Volgens de uitvinding wordt daartoe een melkmeter voor het meten van het volume van door een melkmachine voor het melken van dieren 25 verschafte melk daardoor gekenmerkt, dat de melkmeter tenminste één buisvormige meetsectie omvat door welke in bedrijf de te meten melk stroomt, en dat de buisvormige meetsectie is voorzien van tenminste twee in de stroomrichting van de melk op afstand van elkaar aangebrachte meet-elektrodestelsels voor toepassing van een ECT(Electrical Capacitance 30 Tomography)-techniek, alsmede van signaalverwerkingsmiddelen die zijn 3 ingericht om uit de door de meetelektrodestelsels verschafte meetsignalen gegevens inzake het volume van de door de tenminste ene meetsectie vloeiende melk te bepalen.

Een werkwijze voor het meten van het volume van door een 5 melkmachine voor het melken van dieren verschafte melk wordt volgens de uitvinding daardoor gekenmerkt, dat de melk door tenminste één buisvormige meetsectie wordt geleid; dat met behulp van een ECT-techniek op tenminste twee op een bekende onderlinge afstand langs de tenminste ene buisvormige meetsectie 10 gelegen plaatsen elektrische meetsignalen worden gegenereerd; en dat uit de genoemde elektrische meetsignalen de momentane vullingsgraad en stroomsnelheid van de melk in de buisvormige meetsectie wordt bepaald, alsmede het volume van de door de meetsectie stromende melk.

15 In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bij gevoegde tekening.

Fig. 1 toont schematisch een voorbeeld van een buisvormige meetsectie voorzien van sensorelektroden voor toepassing van een ECT-techniek voor een melkmeter; 20 fig. 2 toont een dwarsdoorsnede van een volgens de uitvinding buisvormige meetsectie met acht sensorelektroden; fig. 3 toont schematisch een detail van een voorbeeld van een elektrodeconfiguratie voor toepassing van een ECT-techniek; fig. 4 toont een globaal elektrisch blokschema van een voorbeeld 25 van een melkmeter volgens de uitvinding; en fig. 5 toont schematisch een voorbeeld van een buisvormige meetsectie van een melkmeter volgens de uitvinding voorzien van calibratiemiddelen.

Fig. 1 toont schematisch een voorbeeld van een buisvormige 30 meetsectie 1 voorzien van een eerste elektrode stelsel El en een op een 4 afstand A daarvan gelegen tweede elektrodestelsel E2. Van het eerste elektrodestelsel El is een stel meet- of sensorelektroden 2 t/m 5 zichtbaar en van het tweede elektrodestelsel E2 is een stel meet- of sensorelektroden 12 t/m 15 zichtbaar. Aan de in fig. 1 niet zichtbare achterzijde van de buis 5 bevinden zich aanvullende sensorelektroden van de stelsels El en E2. De elektroden hebben bij voorkeur een langwerpig rechthoekige vorm doch andere vormen, zoals bijvoorbeeld rond of ovaal zijn ook mogelijk. De lengteas van de elektroden is in dit voorbeeld in hoofdzaak evenwijdig aan de hartlijn van de meetsectie 1.

10 De elektroden van een elektrodestelsel liggen met onderlinge tussenafstand gelijkmatig verdeeld in een ringvormige opstelling rondom de meetsectie. Met elk elektrodestelsel is een dwarsdoorsnedevlak of meetvlak van de meetsectie geassocieerd. Deze dwarsdoorsnedevlakken zijn in fig. 1 aangegeven met Cl en C2. Ofschoon de elektroden een zekere lengte dwars 15 op het bijbehorende dwarsdoorsnedevlak hebben, wordt het dwarsdoorsnedevlak toch wel aangeduid als het elektrodevlak.

De meetsectie bestaat uit een rechte buis met een in hoofdzaak constante inwendige dwarsdoorsnede die in dit voorbeeld cirkelvormig is. Andere dwarsdoorsnedevormen, bijvoorbeeld vierkant, rechthoekig, 20 veelhoekig of ovaal zijn in beginsel mogelijk, doch vereisen dan speciale koppelstukken om de meetsectie in een melkleiding op te nemen.

Fig. 2 toont bij wijze van voorbeeld het doorsnedevlak Cl in fig. 1. In fig. 2 is te zien dat elektrodestelsel El nog sensorelektroden 6 t/m 9 omvat, zodat het elektrodestelsel El in dit voorbeeld in totaal acht 25 sensorelektroden omvat, die gelijkmatig verdeeld rondom de meetsectie 1 zijn aangebracht. Op soortgelijke wijze omvat het elektrodestelsel E2 nog vier niet zichtbare sensorelektroden. Andere aantallen sensorelektroden zijn mogelijk, bijvoorbeeld 6 of 12.

In het getoonde voorbeeld liggen de sensorelektroden aan de 30 buitenzijde van de meetsectie. Hierdoor zijn de elektroden goed bereikbaar 5 en kunnen aansluitdraden relatief eenvoudig aangebracht worden. Ook zijn de elektroden niet in direct contact met de te meten vloeistof en blijft het inwendige van de meetsectie vrij van elektrische componenten. De melkmeter is dan niet-invasief (non-invasive). De elektroden kunnen direkt 5 op het buisoppervlak worden aangebracht als de buis van niet elektrisch geleidend materiaal is vervaardigd. De meetsectie 1 kan in een praktische situatie deel van de melkleiding van een melkmachine vormen en kan daartoe van niet getoonde koppelstukken, zoals bijvoorbeeld aansluitflenzen of -moffen of dergelijke zijn voorzien. De door de melkleiding stromende 10 melk vloeit dan ook door de meetsectie 1 van de melkmeter.

De meetsectie dient aan alle eisen te voldoen, die ook aan de gebruikelijke melkleiding gesteld worden. De meetsectie dient derhalve bijvoorbeeld niet chemisch met de melk te reageren en moet bestand zijn tegen de gebruikelijke reinigingsprocessen die voor de melkleiding worden 15 toegepast.

Met behulp van een configuratie van rondom een meetsectie geplaatste sensorelektroden is het mogelijk om met de op zichzelf bekende ECT (elektrische capaciteits tomografie (Engels: Electrical capacitance tomography)) techniek doorsnedebeelden te construeren van het inwendige 20 van de meetsectie en de zich daarin bevindende materialen. Hiertoe wordt volgens een voorafbepaald protocol de elektrische capaciteit tussen verschillende paren en/of stellen van paren van elektroden gemeten De capaciteit tussen twee elektroden is afhankelijk van het materiaal dat zich tussen de elektroden bevindt. Het materiaal heeft een bepaalde 25 permittiviteit, die een maat is voor het verschil tussen de gemeten capaciteit en de capaciteit indien het materiaal lucht is. Uit de literatuur zijn twee methoden voor capaciteitsmeting bekend. De capaciteit tussen twee electroden kan worden gemeten via de AC methode en de charge/discharge methode. Volgens de AC methode wordt een wisselspanning op een van de 30 sensorelectroden (die dan als stuurelectrode fungeert) gezet en vervolgens 6 wordt de op de andere electroden (de detector electroden) heersende spanning en de fase daarvan gemeten. Hieruit kan de impedantie afgeleid worden die zich tussen de twee electroden bevindt. De impedantie bestaat uit een weerstand en capaciteit parallel aan elkaar. Volgens de 5 charge/discharge methode wordt in een eerste fase de stuurelectrode opgeladen en in een volgende fase ontlaadt de stuurelectrode weer. Op de detectorelectroden ontstaat hierdoor een tegensignaal dat gemeten kan worden en een maat is voor de tussenliggende capaciteit. De AC methode biedt een betere signaal/ruis verhouding en wordt daarom bij voorkeur 10 toegepast.

De functie van stuurelektrode en detectorelektrode wisselt tijdens een complete meetcyclus. Bij elektrode nummer 1 als stuurelektroden fungeren de electroden 2 t/m N als detectorelektroden. Vervolgens wordt elektrode nummer 2 de stuurelektrode en fungeren elektroden 3 t/m N als 15 detectorelektroden. Als elektroden 3 t/m N als detectorelektroden. Als elektrodenpaar 1,2 (stuurelektrode, detectorelectrode) gemeten is dan hoeft eletrodenpaar 2,1 niet meer gemeten te worden. De totale hoeveelheid metingen in een meetcyclus is dan ook N * (N-l)/2, waarbij N het totaal aantal elektroden is.

20 In het geval van acht elektroden wordt dan een set van 28 meetresultaten verkregen. Als capaciteiten tussen groepen van sensorelektroden worden gemeten worden andere aantallen meetresultaten verkregen.

De capaciteitsmetingen worden met een voorafbepaalde frequentie 25 herhaald.

Op basis van een aldus verkregen set van capaciteitsmetingen kan met behulp van op zichzelf voor dit doel bekende algoritmes, zoals bijvoorbeeld de LBP (Linear Back Projection)-techniek, een momentaan doorsnedebeeld van de meetsectie ter plaatse van het elektrodestelsel 30 geconstrueerd worden. Dit doorsnedebeeld representeert de momentane 7 verdeling van diëlektrisch materiaal in het doorsnedevlak. In een melkmeter representeert het doorsnedebeeld de verdeling van melk en lucht in de meetsectie ter plaatse van de doorsnede. Het doorsnedebeeld geeft derhalve ook de momentane vullingsgraad van de meetsectie met melk ter 5 plaatse van de doorsnede op het meettijdstip aan.

Voor toepassing in een melkmeter is het niet nodig een doorsnedebeeld te bepalen aangezien niet de ruimtelijke verdeling van de melk in de meetsectie maar alleen de hoeveelheid melk op een bepaald tijdstip in de meetsectie van belang is. Daarom wordt bij voorkeur de 10 verkregen verzameling meetwaarden eerst genormaliseerd ten opzichte van de waarden gemeten met een volle meetsectie en een lege meetsectie volgens de normalisatie formule: (Cgemeten - Cleeg) / Cvol - Cleeg), waarin C de capaciteit is. Ook deze set met data kan met bestaande technieken zoals linear back-projection (LBP) vertaald worden naar een 15 (genormaliseerd) doorsnede plaatje van b.v. 32 x 32 pixels. In elke pixel is dan een maat van de hoeveelheid materiaal aanwezig op dat punt. Bij voorkeur worden echter alle meetwaarden bij elkaar opgeteld en gedeeld door het aantal meetwaarden. Hierdoor ontstaat een eindwaarde tussen 0 en 1 die een maat is voor de vulling van de sensor. Uitgaande van de 20 afmetingen van de meetsectie en de verkregen eindwaarde kan de vullinggraad op elk meetmoment berekend worden.

Met behulp van twee of afstand A (fig 1) van elkaar gelegen elektrodestelsels kunnen twee doorsnedebeelden geconstrueerd worden, dan wel, op de beschreven wijze een eerste en een tweede vullingsgraad bepaald 25 worden. In de melkmeter representeert het in de stromingsrichting van de melk gezien eerste doorsnedebeeld respectievelijk de eerste berekende vullingsgraad de verdeling van melk en lucht ter plaatse van het eerste elektrodestelsel. In fig. 1 is de stromingsrichting van de melk door de meetsectie 1 met een pijl P aangegeven en het eerste elektrodestelsel is 30 derhalve elektrodestelsel El.

8

Een tijd τ later, die afhangt van de stroomsnelheid van de melk, kan een overeenkomstig doorsnedebeeld respectievelijk overeenkomstige vullingsgraad ter plaatse van het tweede elektrodestelsel E2 bepaald worden.

5 De tijd τ bepaalt samen met de bekende afstand A tussen de twee elektrodestelsels en de door deze elektrodestelsels bepaalde dwars-doorsnedevlakken Cl en C2, de stroomsnelheid van de melk door de meetsectie.

De stroomsnelheid van de melk verschaft in combinatie met de 10 momentane vullingsgraad van de meetsectie het momentane debiet van de melkstroom. Door integratie van het variërende momentane debiet in de tijd wordt het totale volume verkregen.

Opgemerkt wordt, dat de door een melkmachine verschafte melkstroom een pulserend karakter heeft. Dit leidt tot een in de tijd 15 variërende vullingsgraad van de melkleiding en derhalve ook van de meetsectie van de melkmeter. Een doorsnedebeeld respectievelijk vullingsgraad op een bepaalde plaats van de meetsectie op tijdstip ti verschilt daardoor in het algemeen van een doorsnedebeeld respectievelijk vullingsgraad op dezelfde plaats op tijdstip ti ± At. Dit maakt het ook mogelijk om te bepalen 20 of een doorsnedebeeld respectievelijk vullingsgraad op een eerste locatie Cl op het tijdstip ti correspondeert met een doorsnedebeeld respectievelijk vullingsgraad op een tweede, stroomafwaarts gelegen locatie C2 op een tijdstip ti + τ.

Teneinde de doorsnedebeelden respectievelijk vullingsgraden op de 25 locatie Cl en C2 met elkaar te vergelijken kan gebruik worden gemaakt van op zichzelf bekende correlatietechnieken. In wiskundige zin kan daarbij bijvoorbeeld een wiskundige functie (de kruiscorrelatiefunctie) van de in de tijd variërende doorsnedebeelden respectievelijk vullingsgraden op beide locaties worden berekend. Deze functie bevat het tijdverschil τ tussen beide 9 doorsnedebeelden respectievelijk vullingsgraden als variabele. Voorts heeft de kruiscorrelatiefunctie een maximum als beide doorsnedebeelden respectievelijk vullingsgraden overeenkomen. De waarde van T,xmax, waarbij de kruiscorrelatiefunctie een maximum vertoont is juist de tijd, die verloopt 5 tussen het optreden van een bepaald doorsnedebeeld in of een bepaalde vullingsgraad vlak Cl en het optreden van het in hoofdzaak hetzelfde doorsnedebeeld respectievelijk dezelfde vullingsgraad in het stroomafwaarts gelegen vlak C2. Het tijdverschil xmax komt dus overeen met de verplaatsingstijd van de melk tussen Cl en C2.

10 Derhalve is de stroomsnelheid van de melk te berekenen als A/τ.

Zoals reeds opgemerkt is de techniek van het maken van tomografie-(=doorsnede)beelden met behulp van ECT-technieken op zichzelf bekend. In dit verband kan bijvoorbeeld verwezen worden naar een voordracht van Malcolm Byars getiteld Developments in Electrical 15 Capacitance Tomography, gehouden op het Second World Congress on

Industrial Process Tomography in Hannover, Duitsland in augustus 2001.

De voordracht is gepubliceerd door Process Tomography LTD, Cheshire, UK en is te vinden op www.tomography.com. Verdere informatie over Electrical Capacitance Tomography is te vinden in bijvoorbeeld 20 Reinecke N. and Mewes D., (1994) Resolution enhancement for multielectrode capacitance sensors in Proc. Process Tomography, A Strategy for Industrial Exploitation, Bergen, Norway, pp 50-61, en in Yang W.Q and Byars M. (1999), An improved normalisation approach for electrical capacitance tomography, in Proc. 1st World Congress on Industrial Process 25 Tomography, Brixton, UK pp 215-218. De elektrodeconfiguraties kunnen op diverse wijzen worden gemaakt bijvoorbeeld door met behulp van fotolithografïetechnieken elektroden te vormen op een flexibel met koper gelamineerd isolerend materiaal, dat rond een buis (de meetsectie) van isolerend materiaal wordt gewikkeld. Bij voorkeur zijn de elektrodestelsels 10 voorzien van aan beide uiteinden aangebrachte geaarde afschermstroken, zoals schematisch getoond in fig. 3.

Fig. 3 toont een tweetal sensorelektroden 3 en 4 corresponderend met de met dezelfde verwijzingscijfers aangegeven elektroden in de fign. 1 5 en 2. Aan weerszijden van de sensorelektroden 3 en 4 liggen in dit voorbeeld axiale afschermelektroden 3a, 3b respectievelijk 4a, 4b. De afscherm-elektroden 3a,3b,4a,4b liggen aan dezelfde potentiaal als de sensorelektroden en bevorderen, dat tussen de sensorelektroden een zo homogeen mogelijk elektrisch veld heerst.

10 Aan de van de sensorelektroden afgekeerde einden van de afschermelektroden liggen geaarde afschermstroken 20,21. Ook tussen de opeenvolgende elektroden van een elektrodestelsel kunnen geaarde axiale sporen liggen zoals in fig. 3 bij 22 aangegeven.

Fig. 4 toont een elektrisch blokschema van een voorbeeld van een 15 melkmeter volgens de uitvinding. In dit voorbeeld omvat elk elektrodestelsel El respectievelijk E2 zes sensorelektroden 30 t/m 35 respectievelijk 36 t/m 41. Afschermelektroden zijn eenvoudigheidshalve niet getoond. De getoonde melkmeter werkt volgens de eerder genoemde AC-methode. De afzonderlijke sensorelektroden van een configuratie El, E2 zijn verbonden 20 met een interfaceschakeling 42 respectievelijk 43, die de opeenvolgende stuurelektroden bekrachtigt en de van detectorelektroden verkregen capaciteitsmeetsignalen ontvangt en omzet in spanningssignalen. De spanningssignalen worden via versterkers 44 respectievelijk 45 toegevoerd aan een enkele A (analoog) D(digitaal) omzetter 46, waarvan de uitgang met 25 een microprocessor 47 is verbonden. De microprocessor kan zijn ingericht om uit de ontvangen signalen de pixelwaarden van dwarsdoorsnedebeelden te berekenen. De dwarsdoorsnedebeelden behoeven niet weergegeven te worden, doch het is desgewenst wel mogelijk dat te doen. In dat geval kan bijvoorbeeld gebruik gemaakt worden van een uit de literatuur bekende 30 methode waarbij drie kleuren worden gebruikt. Bijvoorbeeld blauw voor 11 pixels die de stof met de kleine diëlektrische constante vertegenwoordigen, rood voor pixels die de stof met de grootste diëlektrische constante vertegenwoordigen, en groen voor pixels, die beide stoffen vertegenwoordigen. Aan dergelijke pixels kunnen genormaliseerde 5 getalswaarden worden toegekend, die bijvoorbeeld respectievelijk 0,1, en een getal tussen 0 en 1 kunnen zijn.

In het geval van een melkmeter representeert dan het getal 0 lucht en getal 1 melk. Op soortgelijke wijze kan een geheel dwarsdoorsnedebeeld getalsmatig gerepresenteerd worden door alle pixelwaarden op te tellen.

10 Eventueel kan hierbij normalisatie worden toegepast door de verkregen somwaarde te delen door het aantal pixels, zodat weer een getal tussen 0 en 1 (grenzen inbegrepen) wordt verkregen. Dit getal vertegenwoordigt dan de vullingsgraad van de meetsectie ter plaatse van een meetvlak.

Zoals hiervoor reeds vermeld is het voor de bepaling van de 15 vullingsgraad van de meetsectie niet nodig om de ruimtelijke verdeling van de melk over de doorsnede van de meetsectie te bepalen. De waarden van de afzonderlijke pixels behoeft dan evenmin bepaald te worden.

Derhalve kan de microprocessor ook zijn ingericht om direkt uit de door de A/D omzetter verschafte capaciteitsmeetwaarden de vullingsgraad 20 te bepalen. De microprocessor normaliseert hiertoe elke meetwaarde tot een getal tusen 0 en 1 volgens de eerder vermelde normalisatieformule. Vervolgens telt de microprocessor alle genormaliseerde meetwaarden bij elkaar op en deelt de verkregen somwaarde door het aantal opgetelde meetwaarden. Het resultaat is weer een getal tussen 0 en 1, welk getal de 25 gezochte vullingsgraad representeert.

De microprocessor is voorts ingericht om middels de hierboven beschreven kruiscorrelatietechniek de stroomsnelheid van de melk te bepalen. Uit de bekende gegevens met betrekking tot de dwarsdoorsnede-vorm en -afmetingen van de meetsectie, en de afstand tussen de 30 doorsnedevlakken Cl en C2, tezamen met de gemeten/berekende 12 vullingsgraad en de gemeten/berekende stroomsnelheid berekent de microprocessor de momentane volumestroom van de melk en het totale door de melkmeter gepasseerde melkvolume. Het totale melkvolume van de door een gemolken dier verschafte melk kan desgewenst op een 5 weergeefinrichting 48 worden weergegeven. Het is ook mogelijk andere gegevens op de weergeefinrichting te tonen.

In de praktijk kan het wenselijk zijn om de melkmeter te calibreren. Hiertoe kan een extra elektrodestelsel worden toegepast, dat zich bevindt in een gebied van de meetsectie, dat soms geheel gevuld en 10 soms geheel leeg is.

Een schematisch in grote lijnen weergegeven voorbeeld van een melkmeter voorzien van calibratiemiddelen is getoond in figuur 5.

Figuur 5 toont een liggende meetsectie 51 die op soortgelijke wijze als de meetsectie 1 van figuur 1 is voorzien van meetelektrodestelsels El en 15 E2 die zijn ingericht om op de hierboven beschreven wijze meetsignalen te genereren met behulp waarvan door signaalverwerkingsmiddelen gegevens bepaald kunnen worden betreffende het volume en van door de meetsectie vloeiende melk. De meetsectie 1 is voorzien van een toevoersectie 52 en een afvoersectie 53. De stromingsrichting van de melk is met pijlen PI, P2, P3 20 aangegeven. De secties 52 en 53 strekken zich in dit voorbeeld dwars op de meetsectie uit.

Figuur 5 toont voorts een calibratiekamer 54 voorzien van een calibratie-elektrodenstelsel Ec.

De calibratiekamer 54 is gevormd door een zich voorbij de 25 afvoersectie 53 uitstrekkende verlenging van de meetsectie 51.

Als alternatief voor de calibratiekamer 54 of desgewenst in combinatie daarmee kan een calibratiekamer nabij de ingangszijde van de meetsectie worden toegepast. Een dergelijke calibratiekamer is met onderbroken lijnen aangegeven 54' en is voorzien van een calibratie-30 elektrodestelsel Ec'.

13

In bedrijf wordt de calibratiekamer door de door de melkmeter vloeiende melk voortdurend of ten minste gedurende bepaalde tijdintervallen geheel met melk gevuld. In die tijdintervallen worden via het calibratie-elektrodestelsel Ec meetsignalen verkregen die corresponderen 5 met een vullingsgraad van 100%. Voorafgaand aan de toevoer van melk kunnen signalen overeenkomend met een vullingsgraad van 0% worden verkregen. De door de actuele meetsignalen gerepresenteerde vullingsgraad kan met behulp van de hierboven aangegeven normalisatieformule met behulp van signaalverwerkingsmiddelen worden bepaald als een getal 10 tussen 0 en 1.

De eigenschappen van de te meten melkstroom kunnen van melkgift tot melkgift en zelfs tijdens één enkele melkgift variëren.

Dergelijke variaties hebben echter op het uiteindelijke meetresultaat geen invloed indien de calibratiemeetsignalen tijdens iedere meetcyclus een 15 voldoend aantal malen worden gegenereerd en voor calibratie worden gebruikt.

Een calibratiekamer kan ook op andere dan de getoonde wijze worden gevormd en/of aangesloten. Ook is het denkbaar om de meetsectie zelf als calibratiekamer te gebruiken door deze tijdelijk met een klep of 20 dergelijke aan de uitgangszijde geheel of grotendeels af te sluiten.

Opgemerkt wordt, dat na het voorgaande diverse modificaties voor de deskundige voor de hand liggen. Zo kunnen andere aantallen elektroden en/of elektrodestelsels en/of anders gevormd en/of anders vervaardigde worden toegepast dan in de beschreven uitvoeringsvoorbeelden. Ook kunnen 25 desgewenst de ECT-beelden van de meetvlakken daadwerkelijk worden eergegeven op een beeldscherm of dergelijke. Voorts is het niet strikt noodzakelijk dat de sensorelektroden zich aan de buiten-zijde van de buisvormige meetsectie bevinden. Toepassing van interne elektroden die zich in het inwendige van de meetsectie bevinden en in contact zijn met de 30 vloeistof is ook mogelijk. Deze en soortgelijke modificaties en varianten 14 liggen voor de deskundige voor de hand en worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

i032693

Claims (17)

1. Melkmeter voor het meten van het volume van door een melkmachine voor het melken van dieren verschafte melk, met het kenmerk, dat de melkmeter tenminste één buisvormige meetsectie omvat door welke in bedrijf te meten melk stroomt, 5 en dat de buisvormige meetsectie is voorzien van tenminste twee in de stroomrichting van de melk op afstand van elkaar aangebrachte meetelektrodestelsels voor toepassing van een ECT (Electrical Capacitance Tomography)-techniek, alsmede van signaalverwerkingsmiddelen die zijn ingericht om uit de 10 door de meetelektrodestelsels verschafte meetsignalen gegevens te bepalen inzake het volume van de door de tenminste ene meetsectie vloeiende melk.

2. Melkmeter volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de buisvormige meetsectie een buis met een cirkel vormige 15 dwarsdoorsnede is, die in hoofdzaak dezelfde diameter heeft als de melkleiding van een melkmachine.

3. Melkmeter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de meetelektroden van een meetelektrodestelsel langwerpige elektroden zijn met een lengte-as, die zich in hoofdzaak 20 evenwijdig aan de hartlijn van de buisvormige meetsectie uitstrekt, welke elektroden met tussenafstand regelmatig verdeeld rondom de buisvormige meetsectie zijn aangebracht.

4. Melkmeter volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de langwerpige elektroden een in hoofdzaak rechthoekige vorm 25 hebben.

5. Melkmeter volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de langwerpige elektroden een in hoofdzaak ovale vorm hebben. 1Ó32693

6. Melkmeter volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de meetelektroden van het meetelektrodestelsel een in hoofdzaak ronde vorm hebben en met tussenafstand regelmatig verdeeld rondom de buisvormige meetsectie zijn aangebracht.

7. Melkmeter volgens één der conclusies 1 t/m 6, met het kenmerk, dat de elektroden van de elektrodestelsels op het buitenoppervlak van de buisvormige meetsectie zijn aangebracht.

8. Melkmeter volgens één der conclusies 1 t/m 7, met het kenmerk, 10 dat elke elektrode nabij de axiale uiteinden daarvan is voorzien van een op dezelfde potentiaal als de eigenlijke elektrode liggen afschermelektrode.

9. Melkmeter volgens één der conclusies 1 t/m 8, met het kenmerk, dat elk elektrodestelsel tenminste nabij de axiale uiteinden 15 daarvan is voorzien van een rondom de meetsectie gelegen geaarde afschermelektrode.

10. Melkmeter volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de signaalverwerkingsmiddelen zijn ingericht om uit de door de elektrodestelsels verschafte meetsignalen 20 getalswaarde te vormen, die een vullingsgraad van het inwendige van de buisvormige meetsectie ter plaatse van de elektrodestelsels representeren.

11. Melkmeter volgens conclusie 10, met het kenmerk , dat de signaalverwerkingsmiddelen zijn ingericht om uit de 25 meetsignalen afkomstig van de tenminste twee elektrode stelsels met behulp van kruiscorrelatietechnieken de tijd τ te bepalen, die de melk nodig heeft om de afstand tussen de elektrodestelsels af te leggen.

12. Melkmeter volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat de 30 signaalverwerkingsmiddelen zijn ingericht om uitgaande van de vullingsgraad en de tijd τ de momentane volumestroom van de door de meetsectie stromende melk te bepalen, en door integratie daarvan in de tijd de totale volumestroom van de melk.

13. Melkmeter volgens één der conclusie 10 t/m 11, met het kenmerk, dat de signaalverwerkingsmiddelen zijn ingericht om een genormeerde vullingsgraad te bepalen op basis van het verschil tussen de met een althans ter plaatse van de elektrodestelsels geheel met melk gevulde meetsectie respectievelijk een lege 10 meetsectie.

14. Melkmeter volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de genormeerde vullingsgraad als getal tussen 0 en 1 wordt berekend.

15. Melkmeter volgens één der voorgaande conclusies gekenmerkt door 15 calibratiemiddelen omvattend een in bedrijf tenminste tijdelijk geheel met melk gevulde calibratiekamer en tenminste één met de calibratiekamer samenwerkend calibratie-elektrodestelsel ingericht voor toepassing van een ECT-techniek, waarbij de signaalverwerkingsmiddelen zijn ingericht om de door het 20 calibratie-elektrodestelsel verschafte caiibratiesignalen te ontvangen en verder te verwerken.

16. Werkwijze voor het meten van het volume van door een melk machine voor het melken van dieren verschafte melk, met het kenmerk, dat de melk door tenminste één buisvormige 25 meetsectie wordt geleid; dat met behulp van een ECT-techniek op tenminste twee op een bekende onderlinge afstand langs de tenminste ene buisvormige meetsectie gelegen plaatsen elektrische signalen worden gegenereerd en dat uit de genoemde elektrische signalen de momentane vullingsgraad en 30 stroom-snelheid van de melk in de buisvormige meetsectie wordt bepaald, alsmede het volume van de door de meetsectie stromende melk.

17. Buisvormige meetsectie voorzien van tenminste twee elektrode-stelsels voor toepassing in een melkmeter volgens één der 5 conclusies 1 t/m 15 of in een werkwijze volgens conclusie 15. 1032893