NL1037390C2

NL1037390C2 - Melkeigenschapmeetinrichting.

Info

Publication number: NL1037390C2
Application number: NL1037390A
Authority: NL
Inventors: Frans Emo Diderik Halsema
Original assignee: Lely Patent Nv
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-14
Also published as: DK2311311T3; US9176098B2; US8650938B2; EP2311311A1; CA2715135A1; CA2715135C; US20140123733A1; EP2311311B1; NZ588051A; US20110083494A1

Description

Melkeigenschapmeetinrichting

5 ACHTERGROND VAN DE UITVINDING

De uitvinding heeft betrekking op een melkeigenschapmeetinrichting, omvattende een meetkamer die is ingericht om te worden gevuld met melk, een aan een eerste zijde van de meetkamer verschafte eerste trilmiddel, ingericht voor het 10 opwekken van eerste trillingen voor het in trilling brengen van de melk in de meetkamer, een eerste meetmiddel, ingericht voor omzetten van de door de melk gegane eerste trillingen in eerste meetsignalen, een besturingsinrichting die is ingericht voor besturen van het eerste trilmiddel en voor verwerken van de eerste meetsignalen tot ten minste een met de geluidssnelheid in de vloeistof evenredige 15 grootheid, in het bijzonder de geluidssnelheid in de vloeistof, voorts omvattende een met de besturingsinrichting verbonden referentieinrichting.

In de stand van de techniek is het op zich bekend om met geluidsgolven een of meer eigenschappen van melk te bepalen. Tevens is bekend dat de geluidssnelheid in melk afhangt van de temperatuur van de melk. Zo 20 beschrijft EP 1287737 een werkwijze en systeem om melkeigenschappen akoestisch te bepalen, waarbij de temperatuur van de melk hetzij wordt gemeten, hetzij op een bepaalde waarde wordt gebracht. Men zou dan kunnen zeggen dat de thermometer of de verwarmings- of koelingsinrichting de referentieinrichting is.

Een nadeel van de bekende inrichting is dat de referentieinrichting niet 25 altijd een betrouwbare meting waarborgt, dan wel zorgt voor een onnodig complexe inrichting. Over de thermometer wordt nauwelijks iets geopenbaard, en een thermometer heeft over het algemeen het nadeel dat de precieze temperatuur in de gehele meetcel niet goed genoeg bekend is. Daarnaast heeft een verwarmings- of koelingsinrichting het nadeel dat er enige tijd gemoeid is met het verwarmen of 30 afkoelen, hetgeen ongewenst kan zijn.

Het is een doel van de onderhavige uitvinding om een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die een betrouwbaarder meting van akoestische eigenschappen van melk mogelijk maakt. Een secundair doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een inrichting van de genoemde 1037390 2 soort, die op eenvoudige wijze toelaat meerdere akoestische eigenschappen tegelijk te meten.

De onderhavige uitvinding bereikt althans een van de bovengenoemde doelen met een inrichting volgens conclusie 1, die wordt 5 gekenmerkt doordat de referentieinrichting een in de meetkamer verschafte en door de in de meetkamer gevulde melk te omgeven langgerekt element omvat, alsmede een tweede trilmiddel ingericht voor het opwekken van tweede trillingen in het langgerekte element en een tweede meetmiddel voor omzetten van door het langgerekte element gegane tweede trillingen in tweede meetsignalen, waarbij de 10 besturingsinrichting is ingericht voor verwerken van de tweede meetsignalen, in het bijzonder tot een met de geluidssnelheid in het langgerekte element evenredige grootheid, meer in het bijzonder tot de geluidssnelheid in het langgerekte element. Door aldus een akoestische grootheid te meten in het langgerekte element, kan op basis van bijvoorbeeld eerder uitgevoerde ijkmetingen of op basis van 15 basismateriaalkennis met name een temperatuur van het langgerekte element worden vastgesteld. Deze temperatuur is een zeer goede afspiegeling van de temperatuur van de melk doordat het langgerekte element zich door zijn vorm over een betrekkelijk grote afstand in de melk uitstrekt, en daardoor een temperatuursgradiënt in de melk in zijn eigen akoestische gedrag verdisconteert. 20 Daarnaast neemt het langgerekte element door zijn langgerekte, dunne vorm zeer snel de temperatuur van de melk aan, zodat er geen of althans slechts een kleine meetafwijking en/of tijdsvertraging in de meting optreedt.

Hier zij opgemerkt dat met "langgerekt" hier wordt bedoeld dat de lengte-dikteverhouding van het element tenminste 10:1 bedraagt. Met voordeel 25 strekt het langgerekte element zich uit door een substantieel deel, d.w.z. tenminste de helft, van de meetkamer, en met meer voordeel door de hele meetkamer. Hierdoor zal van in hoofdzaak dat substantiële deel, resp. de hele meetkamer, de temperatuur van de melk kunnen worden verdisconteerd. In het bijzonder zal het langgerekte element een dikte hebben die ten hoogste 2 mm, en met voordeel ten 30 hoogste 1 mm bedraagt, om een snelle en nauwkeuriger temperatuursmeting mogelijk te maken. Het element kan hierbij hol zijn uitgevoerd, voor een nog geringere warmteinhoud, en dus een snellere temperatuursaanpassing. Voorts zij hier opgemerkt dat bepalen van de geluidssnelheid gelijkgesteld wordt aan het 3 bepalen van een grootheid zoals verlopen tijd, waaruit direct de geluidssnelheid kan worden bepaald.

De akoestische grootheid kan uit de trillingen worden bepaald, met voordeel uit een tijdsvertraging die optreedt doordat de trillingen zich door het 5 medium verplaatsen. Dat medium kan in dit geval zowel melk als het materiaal van het langgerekte element zijn. Met name bij gepulst afgegeven trillingen zal het betrekkelijk eenvoudig zijn om een tijdsvertraging te meten, en daarmee de geluidssnelheid, doch ook andere berekeningswijzen, bekend in de stand van de techniek, zijn bruikbaar.

10 In uitvoeringsvormen is het langgerekte element staafvormig. Een dergelijk staafvormig element, overeenkomend met een star draadvormig element dat niet blijvend vervormt onder zijn eigen gewicht, verschaft het voordeel dat het onder vrijwel alle omstandigheden een gunstige positie in de meetkamer zal innemen. Bovendien speelt een mechanische spanning binnen de staaf geen rol, en 15 is kennis daaromtrent in beginsel niet nodig.

In andere uitvoeringsvormen is het langgerekte element draadvormig, waarmee hier bedoeld is dat het element buigzaam is en zonder inwendige spanning geen vaste vorm heeft. Een dergelijk element kan bijvoorbeeld verticaal zijn opgehangen in de meetkamer. Een voordeel van een draadvormig element is 20 dat het eenvoudig in dunne vorm verkijgbaar is, en dus ook vrijwel ogenblikkelijk de melktemperatuur aanneemt. Een ander voordeel is dat het eenvoudig is op te spannen, en afhankelijk van de spanning aanpasbaar is aan de afmetingen van de meetcel, bijvoorbeeld om staande golven met een passende golflengte te krijgen. Derhalve is het langgerekte element, zowel bij een staaf- als een draadvorm, in 25 uitvoeringsvormen opgespannen van de eerste zijde naar een tweede zijde van de meetkamer, in het bijzonder een tegenoverliggende zijde ervan.

Indien het langgerekte element met een vrij uiteinde is verschaft in de meetkamer zal het vrije uiteinde de trillingen reflecteren. In dat geval kunnen de trillingen worden gemeten aan hetzelfde uiteinde als waar deze zijn verschaft. Indien 30 het langgerekte element aan twee uiteinden is opgespannen kunnen de trillingen naar keuze aan een van beide uiteinden worden gemeten.

In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht voor bepalen van de temperatuur van de melk uit de met de geluidssnelheid in het langgerekte 4 element evenredige grootheid. Zoals hierboven reeds werd aangeduid kan met het bepalen van een dergelijke grootheid, zoals een tijdsverloop tussen uitzenden van een golf(puls) en het detecteren van een reflectie daarvan of het bepalen van een golflengte in het element bij bekende frequentie, de geluidssnelheid in het 5 langgerekte element worden bepaald, of uiteraard direct. Dit kan bijvoorbeeld door uitvoeren van ijkmetingen, of door opzoeken in tabellen. Op basis daarvan kan vervolgens de temperatuur van het element, en dus van de melk, worden bepaald. Vervolgens kan weer op basis daarvan worden bepaald of andere, bijvoorbeeld gelijktijdige, akoestische metingen aan de melk bruikbaar zijn, omdat ze 10 bijvoorbeeld binnen een gewenst temperatuur plaatsvinden. Dit bepalen kan door een bedienende persoon of ook automatisch gebeuren.

In het bijzonder is de besturingsinrichting ingericht om de in de melk gemeten geluidssnelheid, althans de gemeten daarmee evenredige grootheid, te corrigeren voor de gemeten temperatuur van de melk. Aangezien de temperatuur 15 van de melk en het langgerekte element in hoofdzaak gelijk zijn, kan die via dat langgerekte element worden bepaald. Daaruit kan dan de voor de melk gemeten geluidssnelheid worden gecorrigeerd naar een vaste temperatuur of dergelijke. Daartoe kunnen wederom ijkfuncties dienen, die de bij de vastgestelde temperatuur gemeten geluidssnelheid in de melk omrekenen naar een geluidssnelheid bij een 20 standaardtemperatuur. Dit maakt vergelijken van metingen eenvoudiger.

In uitvoeringsvormen is de besturingsinrichting ingericht voor bepalen van de demping van de eerste en/of de tweede trillingen. Deze demping is een indicatie voor de viscositeit van de melk, die daaruit dan ook in het bijzonder kan worden bepaald. Een dergelijke demping kan bijvoorbeeld worden bepaald door 25 middel van golfpatroonbewerking, met name bij continue golven, zoals staande golven, maar ook bij pulsen.

De eerste en tweede trillingen omvatten in uitvoeringsvormen geluid of ultrageluid met een frequentie tussen 10 Hz en 200 MHz, in het bijzonder ultrageluid tussen 100 kHz en 10 MHz. Dergelijke frequenties blijken in de praktijk gunstige en 30 bruikbare resultaten op te leveren.

In het bijzonder zijn de eerste en/of tweede trilmiddelen instelbaar met betrekking tot trilfrequentie, trilpatroon en/of amplitude. Hierdoor kan een of meer van deze grootheden worden aangepast om zodoende tot optimale meetresultaten 5 te komen. Bijvoorbeeld kan de trilfrequentie worden aangepast om een mooie staande golf te krijgen, of kan de amplitude aangepast om een goede signaalruisverhouding te krijgen bij het meetmiddel.

In uitvoeringsvormen omvatten de eerste en/of tweede trilmiddelen en 5 de eerste en/of tweede meetmiddelen een piëzo-element. Piëzo-elementen zijn zeer geschikt voor zowel trillingen opwekken als trillingen meten vanwege directe koppeling met elektrische spanning. Uiteraard zijn ook andere tril- en/of meetmiddelen mogelijk, bijvoorbeeld indien grote uitslagen gewenst zijn.

In het bijzonder vormen het eerste en het tweede trilmiddel een 10 geheel. In dit geval is het eenvoudig om zowel de melk als het langgerekte element eenzelfde trilling op te leggen, hetgeen het verwerken van de meetresultaten kan vereenvoudigen. Bijvoorbeeld, in het geval van een piëzo-element, kan dan het langgerekte element aan het piëzo-element zijn bevestigd, welk piëzo-element bijvoorbeeld eensubstantieel deel van een zijwand, met name een uiteinde, van de 15 meetkamer beslaat om daardoor de melk gecontroleerd te doen trillen.

In voordelige uitvoeringsvormen zijn het eerste trilmiddel en het eerste meetmiddel, en/of het tweede trilmiddel en het tweede trilmiddel telkens aan één zijde van de meetkamer geplaatst. Hierbij zal het meetmiddel dus gereflecteerde golven meten. Dit biedt bijvoorbeeld een voordeel bij meten van geluidssnelheid 20 door tijdsverloop tussen uitzenden en meten van een geluidsgolf of -puls, doordat de af te leggen weg in beginsel twee keer zo lang is, en dus ook de tijd tweemaal zo lang is. Hierbij kan het langgerekte element desgewenst (vrijwel) de gehele meetkamer overspannen, hoewel dat niet nodig is. Indien niet de gehele meetkamer overspannen is, zal het duidelijk zijn dat een star langgerekt element voordelig is ten 25 opzichte van een buigzaam langgerekt element.

In andere uitvoeringsvormen zijn het eerste meetmiddel en/of het tweede meetmiddel verschaft aan een andere zijde van de meetkamer dan het eerste trilmiddel respectievelijk het tweede trilmiddel, telkens in het bijzonder aan een respectieve tegenoverliggende zijde van de meetkamer. Dit geeft de 30 mogelijkheid om bijvoorbeeld een draad als het langgerekte element op te spannen door de meetkamer, hetgeen een zeer eenvoudige en betrouwbare configuratie is.

Bijvoorbeeld vormen het eerste en het tweede meetmiddel een geheel, hetgeen het voordeel van een eenvoudige constructie biedt. Het kan echter 6 ook voordelig zijn om het eerste en het tweede meetmiddel gescheiden te verschaffen, bijvoorbeeld omdat het eerste meetmiddel de door de melk gegane trillingen meet, die longitudinaal zijn, en het tweede meetmiddel de door het langgerekte element gegane trillingen meet, die grotendeel transversaal zullen zijn.

5 Bovendien zullen de trillingen die door het langgerekte element gaan zich veelal met een grotere snelheid verplaatsen dan de trillingen die door de melk gaan, zodat in uitvoeringsvormen waarin de meetmiddelen telkens aan de overzijde van de trilmiddelen zijn verschaft, en een tijdsverloop wordt gemeten, de tweede meetmiddelen eerder een signaal zullen geven dan de eerste meetmiddelen.

10 Met voordeel heeft de meetkamer een wand die een akoestisch zacht materiaal omvat. Hiermee wordt bedoeld dat erop vallende trillingen in hoge mate worden gedempt, d.w.z. tenminste tweemaal zo sterk als bij staal. In het bijzonder bestaat de wand bestaat uit het zachte materiaal of is deze aan de binnenzijde bekleed met het zachte materiaal. Het kan immers voordelen hebben om de 15 meetkamer op zich uit een sterk, en daardoor vaak akoestisch minder dempend materiaal zoals staal uit te voeren, terwijl de binnenwand bekleed is met het dempende materiaal. Meer in het bijzonder omvat het materiaal een silicone materiaal, hetgeen een gunstige keuze is in het geval van melk, met het oog op hygiënevereisten.

20 In uitvoeringsvormen omvat het langgerekte element een metaal, zoals bijvoorbeeld een legering. Hierbij is het mogelijk om een sterk en juist weinig dempend materiaal te kiezen dat compatibel is met melk. Bovendien zal het element snel en volledig de temperatuur van de melk aannemen, zodat de betrouwbaarheid van de meting verhoogd is.

25 Andere materialen zijn ook mogelijk, zoals keramische materialen. In andere uitvoeringsvormen bestaat het langgerekte element bestaat uit metaalvrij materiaal, in het bijzonder een kunststof materiaal. Dit biedt met name voordelen indien aanvullend elektrische metingen worden verricht, die verstoord zouden kunnen worden door een elektrisch geleidend langgerekt element. Derhalve omvat 30 de melkeigenschapmeetinrichting voorts een aanvullende inrichting die een elektrische eigenschap van de vloeistof meet, in het bijzonder met behulp van een opgewekte spanning en/of stroom, meer in het bijzonder een impedantie. Onder impedantie wordt hier tevens elektrische geleidbaarheid verstaan. Deze kan 7 bijvoorbeeld worden gemeten door de spanning tussen twee elektrodes aan weerszijden van de meetkamer te meten. De impedantie/geleidbaarheid is bijvoorbeeld een goede indicator betreffende de gezondheidstoestand (mastitis) van de uier. Desgewenst kunnen ook andere grootheden worden bepaald, waarbij wordt 5 opgemerkt dat het meten van meerdere grootheden het toelaat om correlaties te bepalen, waardoor meer informatie kan worden verkregen dan slechts de som van de afzonderlijke delen informatie.

In voordelige uitvoeringsvormen omvat de melkeigenschap-meetinrichting voorts een spaninrichting voor het onder mechanische spanning 10 brengen of houden van het langgerekte element, in het bijzonder een instelbare mechanische spanning. In plaats van veranderen van de frequentie kan ook de spanning in het langgerekte element worden gewijzigd om bijvoorbeeld staande golven te verkrijgen, of anderszins een gewenst golfpatroon (golflengte) in het element. In het bijzonder omvat de spaninrichting aan ten minste een uiteinde van 15 het langgerekte element een ophanging van een elastisch materiaal. Door de afmetingen en elasticiteit van deze ophanging geschikt te kiezen is het mogelijk om een ruwweg constante spanning in het langgerekte element te waarborgen. Alternatief of aanvullend is het mogelijk om, bijvoorbeeld met een stelschroef, pneumatisch of enige andere bekende wijze een instelbare spanning te verschaffen 20 op het element. Dit kan dan met een aparte ophanging van het element, of bijvoorbeeld door een inrichting om de meetkamer langer of korter te maken, enzovoort.

De melkeigenschapmeetinrichting is met voordeel ingebouwd in een melkinrichting, zoals een melkrobot. Hierbij kan de melkeigenschapinrichting zijn 25 ingericht om per melkbeurt een of meer melkmonsters te onderzoeken. Daartoe is de meetkamer dan met een bij voorkeur bestuurbaar klepstelsel aan gesloten op een melkleiding van de melkinrichting. In andere uitvoeringsvormen is de melkeigenschapmeetinrichting ingericht voor (in hoofdzaak) continue meting, en is de meetkamer bijvoorbeeld ingericht als doorstroommeetkamer. Bij voorkeur omvat 30 de melkinrichting een besturingsinrichting die de melkinrichting bestuurt op basis van een uitgangssignaal van de melkeigenschapmeetinrichting, bijvoorbeeld een beslissing om melk af te scheiden.

De bovenstaande inleiding dient slechts slechts als uitleg van de 8 uitvinding, zonder deze te beperken. Ter nadere toelichting van de uitvinding volgt hieronder een aantal niet-beperkende uitvoeringsvoorbeelden met beschrijving, onder verwijzing naar de tekening, waarin toont: - Figuur 1 een schematische dwarsdoorsnede van een melkeigenschap-5 meetinrichting volgens de uitvinding; - Figuur 2 een schematische dwarsdoorsnede van een andere melkeigenschap-meetinrichting volgens de uitvinding; en - Figuur 3 een schematisch aanzicht van een melkinrichting met een melkeigen-schapmeetinrichting volgens de uitvinding.

10

Figuur 1 toont een schematische dwarsdoorsnede van een melkeigen-schapmeetinrichting volgens de uitvinding. Hierin is met 1 een meetkamer aangeduid, met een wand 2 met een eerste wanddeel 3 en een tweede wanddeel 4. De meetkamer 1 is gevuld met melk 5, via een toevoer 6 met toevoerklep 7, en 15 weer af te voeren via afvoer 8 en afvoerklep 9.

Met 10 is een langgerekt element aangeduid, hier een metalen staafje, dat is verbonden met een piëzo-element 11. Met 12 is een eerste meetmiddel aangeduid en met 13 een eerste meetmiddel. Tot slot is met 14 een besturingsinrichting aangeduid.

20 De meetkamer 1 is een enigszins langwerpige, hier cilindrische kamer, die ook bijvoorbeeld een vierkant doorsneeprofiel kan hebben. Bij de cilindrische uitvoering zijn het eerste wanddeel 3 resp. het tweede wanddeel 4 bijvoorbeeld elk een kopvlak van de meetkamer 1.

De meetkamer 1 kan met melk 5 worden gevuld via toevoer 6, die 25 bijvoorbeeld is aangesloten op een melkinrichting, wat later wordt toegelicht. De kamer kan weer worden geleegd via afvoer 8, die bijvoorbeeld uitkomt op een melkverzamelvat of een afvalverzamelvat. De toevoer 6 en de afvoer 8 kunnen zworden afgesloten met een toevoerklep 7 resp. een afvoerklep 9, zodat bijvoorbeeld een minster kan worden genomen om door te meten.

30 De melk 5 kan worden doorgemeten op akoestische eigenschappen, waarbij een ijking plaats kan vinden via staafje 10, dat via een eerste piëzo-element 11 in trilling kan worden gebracht, welke trillingen kunnen worden gemeten met datzelfde eerste piëzo-element 11. Evenzo kan via een eerste meetmiddel 12 9 akoestische trillingen worden gemeten die aan de melk 5 worden afgegeven met eerste trilmiddel 13. Een en ander geschiedt onder besturing van besturingsinrichting 14.

In de praktijk werkt de inrichting bijvoorbeeld als volgt. De trillingen die 5 worden opgewekt met het eerste trilmiddel 13 zullen zich als longitudinale golven voortplanten door de melk 5, en aankomen bij het meetmiddel 12. Bij zowel het trilmiddel 13 als het meetmiddel 12 kan het gaan om piëzo-elementen, maar eventueel ook om elektromagnetische spoelen ("luidsprekers" of microfoons) of dergelijke. Uit bijvoorbeeld de tijdvertraging tussen uitzenden en meten van de 10 trillingen kan de geluidssnelheid in de melk 5 worden berekend. Alternatief kan die worden bepaald met bijvoorbeeld een staandegolfpatroon, opgewekt door variëren van de frequentie van de trillingen met behulp van de besturingsinrichting 14. Uit de bepaalde golflengte en de frequentie kan dan eveneens eenvoudig de geluidssnelheid worden bepaald, die een indicatie is van bepaalde eigenschappen 15 van melk, zoals de samenstelling ervan. Met name de geluidssnelheid als functie van frequentie verschaft informatie omtrent vetgehalte, eiwitgehalte enzovoort.

De geluidssnelheid is sterk afhankelijk van de temperatuur. Aangezien bovendien de melksamenstelling kan veranderen, is een referentie gewenst. Teneinde een (temperatuur)referentie te hebben, is een langgerekt element 20 verschaft in de vorm van een metalen staafje 10. Dit staafje kan in trilling worden gebracht met piëzo-element 11, dat ook de trillingen kan meten, al kan een afzonderlijk meetelement zijn verschaft. Dit staafje heeft natuurlijk een vaste samenstelling, en de geluidssnelheid is niet afhankelijk van de melksamenstelling, maar wel van de melktemperatuur, die door het staafje snel zal worden 25 aangenomen vanwege zijn geringe afmetingen. Het is eenvoudig om de geluidssnelheid in het staafje als functie van de temperatuur te ijken, bijvoorbeeld door een reeks metingen onder gecontroleerde omstandigheden uit te voeren of door gebruik te maken van een materiaal met bekende geluidssnelheid. Hierdoor kan uit de in het staafje 10 gemeten geluidssnelheid de temperatuur van de melk 30 worden afgeleid, zodat de geluidssnelheid in melk voor temperatuur kan worden gecorrigeerd, en er dus meer informatie kan worden verschaft over de melksamenstelling. Overigens kan het staafje 10 ook van andere materialen worden gemaakt, zoals kunststsof, glas, keramiek enzovoort, zolang het maar compatibel is 10 met melk, en bij voorkeur een geringe eigen demping heeft.

Naast de geluidssnelheid kan ook de demping van trillingen in het staafje 10, en eventueel van de trillingen in de melk 5 worden bepaald. Bijvoorbeeld kan worden gekeken naar de snelheid van amplitude-afname van de trillingen in het 5 staafje 10, gecorrigeerd voor de eigen demping. Vervolgens kan op basis van de demping in de melk 5 op op zich bekende wijze extra informatie worden verschaft over melksamenstelling en dergelijke.

Figuur 2 toont een schematische dwarsdoorsnede van een andere melkeigenschapmeetinrichting volgens de uitvinding. Hierin, zoals in de rest van de 10 tekening, zijn soortgelijke onderdelen aangeduid met dezelfde verwijzingscijfers.

Daarnaast is met 15 een spaninrichting aangeduid, met 16-1 en 16-2 twee ringelektroden en met 17 een wandbekleding.

In de hier getoonde uitvoering is het staafje vervangen door een draad 10, die is opgespannen tussen de twee kopvlakken van de meetkamer 1, die zelf 15 weer worden gevormd door het eerste meetmiddel 12 respectievelijk het eerste trilmiddel 13, elk hier wederom een piëzo-element. De draad 10 kan op een gewenste mechanische spanning worden gebracht met behulp van de spaninrichting 15, die hier bijvoorbeeld een schroefdraad omvat. Door in- of uitdraaien van de schroef, die verbonden is met het kopvlak dat het trilmiddel 13 20 omvat, kan de draad 10 minder of meer worden aangespannen. Dit is bijvoorbeeld gunstig om een geschikt golfpatroon, met een staande golf, in de draad 10 op te wekken, of om de eigen demping te verminderen.

Hier zijn de tril- en meetmiddelen voor de draad 10 en voor de melk 5 hetzelfde. Het kan hierbij voordelig zijn om het trilpatroon van het trilmiddel 13 25 complex uit te voeren, om daardoor zowel longitudinale trillingen, voor de melk 5, als transversale trillingen, voor de draad 10, te kunnen opwekken. Uiteraard blijft het mogelijk om afzonderlijke tril- en/of meetmiddelen toe te passen.

Aangezien de geluidssnelheid in vaste stoffen, zoals draad 10, meestal hoger is dan die in melk 5, zullen bij toepassing van een enkel trilmiddel 13 30 de trillingen door de draad 10 eerder aankomen bij het meetmiddel 12 dan de trillingen door de melk 5. Door het tijdsverschil in aankomst tussen de twee paden kan eveneens, bij berekende of bekende geluidssnelheid in de draad 10, een geluidssnelheid in melk 5 worden bepaald.

11

Om reflecties aan de wand van de meetkamer 1 van de trillingen door de melk te verminderen, hetgeen voor een bruikbaarder trillingspatroon in de melk zal zorgen, is de binnenwand bekleed met akoestisch dempende wandbekleding 17, zoals siliconemateriaal. Dit materiaal dempt veel beter dan bijvoorbeeld staal of 5 andere metalen of dergelijke, waaruit het buitengedeelte van de meetkamer vanwege de stevigheid vaak zal zijn vervaardigd.

De draad 10, die hier excentrisch is getoond, hetgeen een alternatieve opstelling is ten opzichte van gecentreerd, is in dit voorbeeld van kunststof zoals kunstvezel, hoewel bijvoorbeeld staal of een ander metaal in veel gevallen een zeer 10 bruikbaar alternatief is. In dit voorbeeld echter zou een metalen draad de werking van de ringelektrodes 16-1 en 16-2 kunnen verstoren, die zijn verschaft om de elektrische geleidbaarheid van de melk 5 te bepalen.

Figuur 3 toont een schematisch aanzicht van een melkinrichting met een melkeigenschapmeetinrichting volgens de uitvinding.

15 Met 18 is een melkbeker aangeduid, die via een melkleiding 19 verbonden is met een melktank 20, en via een eerste resp. tweede meerwegklep 21 en 22 met een separatiemelkafvoer 23.

Met de melkbeker 18 kan melk worden gemolken, waarvan een monster via toevoer 6 naar de meetkamer 1 kan worden geleid. Aldaar kan door de 20 besturingsinrichting 14 eenstel eigenschappen van de melk worden bepaald, op basis waarvan de besturingsinrichting kan beslissen om de melk bijvoorbeeld terug te leiden naar de melkleiding voor opslag in de melktank 20, of om deze af te voeren naar de separatiemelkafvoer 23. Iets dergelijks kan uiteraard ook gelden voor de overige gemolken melk, die eveneens, door overeenkomstig bedienen van 25 de meerwegkleppen 21 en 22, hetzij naar de melktank 20, hetzij naar de separatiemelkafvoer 23 kan worden geleid. In aanvulling op de akoestische metingen in de meetkamer 1 kunnen natuurlijk ook andere metingen worden uitgevoerd, op basis van het totaal waarvan de uiteindelijke beslissing tot goed- of afkeuren van de melk kan worden genomen door de besturingsinrichting 14.

30 De hierin getoonde en beschreven uitvoeringsvormen zijn slechts bedoeld als niet-beperkende uitleg van de uitvinding. De beschermingsomvang wordt bepaald door de aangehechte conclusies, waar nodig in combinatie met de hierboven gegeven beschrijving.

1037390

Claims

1. Melkeigenschapmeetinrichting, omvattende - een meetkamer die is ingericht om te worden gevuld met melk 5. een aan een eerste zijde van de meetkamer verschafte eerste trilmiddel, ingericht voor het opwekken van eerste trillingen voor het in trilling brengen van de melk in de meetkamer - een eerste meetmiddel, ingericht voor omzetten van de door de melk gegane eerste trillingen in eerste meetsignalen 10. een besturingsinrichting die is ingericht voor besturen van het eerste trilmiddel en voor verwerken van de eerste meetsignalen tot ten minste een met de geluidssnelheid in de vloeistof evenredige grootheid, in het bijzonder de geluidssnelheid in de vloeistof - voorts omvattende een met de besturingsinrichting verbonden referentieinrichting 15 met het kenmerk, dat de referentieinrichting een in de meetkamer verschafte en door de in de meetkamer gevulde melk te omgeven langgerekt element omvat, alsmede een tweede trilmiddel ingericht voor het opwekken van tweede trillingen in het langgerekte element en een tweede meetmiddel voor omzetten van door het langgerekte element gegane tweede trillingen in tweede meetsignalen, waarbij de 20 besturingsinrichting is ingericht voor verwerken van de tweede meetsignalen, in het bijzonder tot een met de geluidssnelheid in het langgerekte element evenredige grootheid, meer in het bijzonder tot de geluidssnelheid in het langgerekte element.

2. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het langgerekte element staafvormig is.

3. Inrichting volgens conclusie 1, waarbij het langgerekte element draadvormig is.

4. Inrichting volgens conclusie 3, waarbij het draadvormig element is opgespannen van de eerste zijde naar een tweede zijde van de meetkamer, in het bijzonder een tegenoverliggende zijde ervan.

5. Inrichting volgens conclusie een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor bepalen van de temperatuur van de melk uit de met de geluidssnelheid in het langgerekte element evenredige grootheid.

6. Inrichting volgens conclusie 5, waarbij de besturingsinrichting is 1037390 ingericht om de in de melk gemeten geluidssnelheid, althans de gemeten daarmee evenredige grootheid, te corrigeren voor de gemeten temperatuur van de melk.

7. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de besturingsinrichting is ingericht voor bepalen van de demping van de eerste en/of 5 de tweede trillingen [uit golfpatroonbewerking, met name bij continuous wave maar ook bij pulsen], in het bijzonder voor daaruit bepalen van de viscositeit van de melk.

8. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste en tweede trillingen geluid of ultrageluid met een frequentie tussen 10 Hz en 200 MHz omvatten, in het bijzonder ultrageluid tussen 100 kHz en 200 MHz.

9. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste en/of tweede trilmiddelen instelbaar zijn met betrekking tot trilfrequentie, trilpatroon en/of amplitude.

10. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de eerste en/of tweede trilmiddelen en de eerste en/of tweede meetmiddelen een piëzo- 15 element omvatten.

11. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het eerste en het tweede trilmiddel een geheel vormen.

12. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het eerste trilmiddel en het eerste meetmiddel, en/of het tweede trilmiddel en het tweede 20 trilmiddel telkens aan een zijde van de meetkamer zijn geplaatst.

13. Inrichting volgens een der conclusies 1-11, waarbij het eerste meetmiddel en/of het tweede meetmiddel zijn verschaft aan een andere zijde van de meetkamer dan het eerste trilmiddel respectievelijk het tweede trilmiddel, telkens in het bijzonder aan een respectieve tegenoverliggende zijde van de meetkamer.

14. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het eerste en het tweede meetmiddel een geheel vormen.

15. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de meetkamer een wand heeft die een akoestisch zacht materiaal omvat, in het bijzonder waarbij de wand bestaat uit het zachte materiaal of aan de binnenzijde is 30 bekleed met het zachte materiaal, waarbij meer in het bijzonder het materiaal een silicone materiaal omvat.

16. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het langgerekte element een metaal omvat, [tekst: dus ook legering]

17. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het langgerekte element bestaat uit metaalvrij materiaal, in het bijzonder een kunststof materiaal.

18. Inrichting volgens conclusie 17, voorts omvattende een aanvullende 5 inrichting die een elektrische eigenschap van de vloeistof meet, in het bijzonder met behulp van een opgewekte spanning en/of stroom, meer in het bijzonder een impedantie.

19. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, voorts omvattende een spaninrichting voor het onder mechanische spanning brengen of houden van 10 het langgerekte element, in het bijzonder een instelbare mechanische spanning.

20. Inrichting volgens conclusie 19, waarbij de spaninrichting aan ten minste een uiteinde van het langgerekte element een ophanging van een elastisch materiaal omvat. 1037390