RU2010503C1

RU2010503C1 - Milk recording device

Info

Publication number: RU2010503C1
Authority: RU
Inventors: Г.С. Мурашев; И.В. Стрижак; А.Г. Шваб
Original assignee: Научно-производственное объединение "Горное"
Priority date: 1991-06-26
Filing date: 1991-06-26
Publication date: 1994-04-15

Abstract

FIELD: agricultural engineering. SUBSTANCE: to reduce power requirement and simplify the design, the device comprises valve 10 mounted on rod 11 of air-vacuum booster 12 which is divided by spring-loaded membrane 13 into milk 14 and air-vacuum 15 spaces. Milk space 14 communicates with inlet milk pipe 16 while air-vacuum space 15 has pipe 8 for communication with command solenoid valve 9. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к молочному животноводству на промышленной основе, и может быть применено в системах учета количества молока на животноводческих фермах. The invention relates to agriculture, to dairy farming on an industrial basis, and can be applied in accounting systems for the amount of milk on livestock farms.

Известно устройство для учета количества молока, содержащее счетный блок, реле времени, цилиндрическую емкость с коническим основанием, разделенную конусной перегородкой на нижнюю мерную и верхнюю компенсационную камеры, электромагнитный клапан, обмотка которого подключена к цепи питания через контакты реле времени, к управляющему входу которого через усилитель подключены чувствительные элементы контактного датчика уровня. A device for recording the amount of milk containing a counting unit, a time relay, a cylindrical container with a conical base, divided by a conical partition into the lower measuring and upper compensation chambers, an electromagnetic valve, the winding of which is connected to the power circuit through the contacts of the time relay, to the control input of which amplifier connected to the sensitive elements of the contact level sensor.

Недостатком этого устройства является то, что при использовании электромагнитного клапана прямого действия для обеспечения усилий, необходимых для надежного закрытия клапана требуется большая мощность электромагнита, соответственно большой ток, что в свою очередь требует большого сечения проводов и большой мощности усилителя электрических сигналов. Указанные факторы существенно увеличивают расход электроэнергии и металлоемкость. Кроме того, наличие усилителя большой мощности усложняет конструкцию в целом. The disadvantage of this device is that when using a direct-acting solenoid valve, to ensure the forces necessary for reliable valve closure, a large power of the electromagnet is required, respectively, a large current, which in turn requires a large cross-section of wires and a large power of the electric signal amplifier. These factors significantly increase energy consumption and metal consumption. In addition, the presence of a high power amplifier complicates the design as a whole.

Целью изобретения является снижение энергоемкости и улучшение эксплуатационных параметров устройства. The aim of the invention is to reduce energy consumption and improve the operational parameters of the device.

Цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве клапан закреплен на штоке воздушно-вакуумного усилителя, разделенного подпружиненной мембраной на молочную и воздушно-вакуумную полости, причем молочная полость сообщена с подводящим молочным патрубком, а воздушно-вакуумная полость имеет воздушный патрубок для соединения с полостью командным электромагнитным клапаном. The goal is achieved by the fact that in the proposed device, the valve is mounted on the rod of the air-vacuum amplifier, separated by a spring-loaded membrane into the milk and air-vacuum cavities, the milk cavity being in communication with the milk supply pipe, and the air-vacuum cavity has an air pipe for connection with the command cavity solenoid valve.

Замена в устройстве силового электромагнитного клапана прямого действия, потребляющего при срабатывании большой ток для обеспечения необходимого усилия на закрытие клапана, на маломощный командный электромагнитный клапан, управляющий работой воздушно-вакуумного усилителя, позволяет снизить расход энергии, существенно уменьшить металлоемкость. Использование усилителя малой мощности взамен усилителя большой мощности, потребного для работы электромагнитного клапана прямого действия, позволяет упростить конструкцию устройства. Сообщение молочной полости воздушно-вакуумного усилителя с подводящим молочным патрубком дает возможность использовать клапан для соединения молочного патрубка мерной камерой и разъединения их. Наличие воздушного патрубка, сообщающего воздушно-вакуумную полость усилителя с командным электромагнитным клапаном позволяет подавать в эту полость атмосферное давление, либо пониженное давление (вакуум). Командный электромагнитный клапан сообщает воздушно-вакуумную полость усилителя с вакуумпроводом или с атмосферой в соответствии с сигналами, поступающими от блока управления. Закрепление клапана на штоке воздушно-вакуумного усилителя позволяет осуществлять перемещение клапана из верхнего положения в нижнее, используя разницу сил нормального атмосферного давления и пониженного (вакуума), а из нижнего положения в верхнее, используя силу упругости пружины, тем самым открывая проход молоку, либо из подводящего патрубка в мерную камеру, либо из мерной - в сливной патрубок. Replacing a direct-acting power solenoid valve in the device, which, when activated, consumes a large current to provide the necessary force to close the valve, with a low-power command solenoid valve that controls the operation of the air-vacuum amplifier, can reduce energy consumption and significantly reduce metal consumption. The use of a low-power amplifier instead of a high-power amplifier, required for operation of a direct-acting solenoid valve, simplifies the design of the device. The communication of the milk cavity of the air-vacuum amplifier with the feeding milk pipe makes it possible to use a valve to connect the milk pipe with a measuring chamber and disconnect them. The presence of an air pipe that communicates the air-vacuum cavity of the amplifier with a command electromagnetic valve allows atmospheric pressure or a reduced pressure (vacuum) to be supplied to this cavity. The command solenoid valve communicates the air-vacuum cavity of the amplifier with a vacuum pipe or with the atmosphere in accordance with the signals received from the control unit. Fastening the valve to the rod of the air-vacuum amplifier allows the valve to be moved from the upper position to the lower one using the difference between normal atmospheric pressure and lowered (vacuum) forces, and from the lower position to the upper one, using the spring force, thereby opening the passage for milk, or from the supply pipe to the metering chamber, or from the metering pipe to the drain pipe.

Мембрана является основным силовым элементом воздушно-вакуумного усилителя, воспринимающим разность сил давления и передающим ее на шток. Пружина служит для возврата клапана в верхнее положение. The membrane is the main power element of the air-vacuum amplifier, perceiving the difference in pressure forces and transmitting it to the rod. The spring is used to return the valve to the upper position.

На фиг. 1 изображена конструктивная схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема устройства. In FIG. 1 shows a structural diagram of a device; in FIG. 2 is a block diagram of a device.

Устройство для учета количества молока включает цилиндрический корпус, разделенный конусной перегородкой на нижнюю мерную 1 и верхнюю компенсационную 2 камеры, верхние части которых сообщены с воздушной трубкой 3. Вакуумная полость обеих камер соединена с отводящим патрубком 4 слива молока посредством воздушной трубки 3, с целью исключения возможности образования в них вакуумных пробок. Для обеспечения возможности работы устройства на передвижных установках при переменных углах наклона чувствительные элементы 5 контактного датчика уровня, измеряющие заданную порцию молока, устанавливают в перфорированном оголовке 6, имеющем ряд калибровочных отверстий 7 и расположенном на продольной оси цилиндрического корпуса мерной камеры 1 с коническим днищем. Чувствительные элементы 5 датчика уровня могут быть изготовлены из любого электропроводного материала, который допускается к использованию в молокопроводах. Перед началом работы чувствительные элементы 5 при настройке устройства устанавливаются на заданном расстоянии друг от друга. Это расстояние определяет заданный (измеряемый) объем молока в мерной камере 1. В процессе работы перемещение чувствительных элементов 5 не предусмотрено. Снаружи на управляющем воздушном патрубке 8 смонтирована обмотка командного электромагнитного клапана 9, в качестве которого можно использовать пневматический распределитель типа П-РЭ 3/1/5/, выходной штуцер которого сообщен с управляющим воздушным патрубком 8 усилителя, один из входных штуцеров сообщен с рабочим вакуумом, а второй - с атмосферой. The device for recording the amount of milk includes a cylindrical body, divided by a conical partition into the lower measuring 1 and upper compensation 2 chambers, the upper parts of which are in communication with the air tube 3. The vacuum cavity of both chambers is connected to the discharge pipe 4 of the milk drain through the air tube 3, in order to exclude the possibility of the formation of vacuum plugs in them. To enable the device to work on mobile units at variable angles of inclination, the sensitive elements 5 of the contact level sensor measuring a given portion of milk are installed in a perforated head 6 having a number of calibration holes 7 and located on the longitudinal axis of the cylindrical body of the measuring chamber 1 with a conical bottom. Sensitive elements 5 of the level sensor can be made of any electrically conductive material that is allowed for use in milk pipelines. Before starting work, the sensitive elements 5 when setting up the device are installed at a predetermined distance from each other. This distance determines the set (measured) volume of milk in the measuring chamber 1. During operation, the movement of the sensing elements 5 is not provided. Outside, on the control air pipe 8, a coil of the command electromagnetic valve 9 is mounted, which can be used as a pneumatic distributor of the P-RE 3/1/5 / type, the output nozzle of which is in communication with the control air pipe 8 of the amplifier, one of the inlet connections is connected to the working vacuum and the second with the atmosphere.

Клапан 10 закреплен на штоке 11 воздушно-вакуумного усилителя 12, разделенного подпружиненной мембраной 13 на молочную 14 и воздушно-вакуумную 15 полости. Молочная полость 14 сообщена с подводящим молочным патрубком 16, а воздушно-вакуумная полость 15 имеет воздушный патрубок 8 для соединения с командным электромагнитным клапаном 9. The valve 10 is mounted on the rod 11 of the air-vacuum amplifier 12, separated by a spring-loaded membrane 13 into a milk 14 and air-vacuum 15 cavity. The milk cavity 14 is in communication with the milk supply pipe 16, and the air-vacuum cavity 15 has an air pipe 8 for connection with a command electromagnetic valve 9.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В начале доения обмотка командного электромагнитного клапана 9 обесточена, воздушно-вакуумная полость 15 усилителя 12 сообщается через воздушный патрубок 8 и командный электромагнитный клапан 9 с атмосферой, а молочная полость 14 сообщена с рабочим вакуумом, поэтому мембрана 13 под действием разности давлений прогибается вниз. Клапан 10 опускается в нижнее положение, перекрывает отводящий патрубок 4, молоко поступает в мерную камеру 1. Когда уровень молока достигает верхнего чувствительного элемента 5 датчика уровня, электрическая цепь замкнется, на обмотку командного электромагнитного клапана 9 будет подано напряжение, сердечник командного электромагнитного клапана 9 втянется и соединит воздушно-вакуумную полость 15 усилителя с рабочим вакуумом, при этом мембрана 13 под действием пружины 17 прогнется вверх, клапан 10 займет верхнее положение, перекроет входное отверстие в мерную камеру 1 и откроет выходное. Одновременно включается реле времени 19 через усилитель 20, замыкая цепь обмотки электромагнитного клапана 9 независимо от действия чувствительных элементов 5 датчиков уровня. Происходит опорожнение мерной камеры 1и заполнение компенсационной камеры 2. Через заданный промежуток времени, достаточный для опорожнения мерной камеры 1, реле времени 19 разомкнет свои контакты в цепи питания обмотки командного электромагнитного клапана 9, сердечник которого займет первоначальное положение. Воздушно-вакуумная полость 15 сообщается с атмосферой, мембрана 13 опускается вниз, клапаном 10 перекрывает отводящий патрубок 4, молоко из компенсационной камеры 2 будет поступать в мерную камеру 1. При замыкании молоком чувствительных элементов 5 процесс повторится и т. д. Сигналы от реле времени 19 подаются в счетчик импульсов счетного блока 21, который путем суммирования порций молока фиксирует общий надой при необходимости по времени накопления мерной камеры 1 определяет текущий расход (для подачи команды на додаивание и отключение доильного аппарата). At the beginning of milking, the coil of the command electromagnetic valve 9 is de-energized, the air-vacuum cavity 15 of the amplifier 12 communicates through the air pipe 8 and the command electromagnetic valve 9 with the atmosphere, and the milk cavity 14 is in communication with the working vacuum, so the membrane 13 bends down under the influence of the pressure difference. The valve 10 is lowered, closes the outlet pipe 4, the milk enters the measuring chamber 1. When the milk level reaches the upper sensing element 5 of the level sensor, the circuit is closed, voltage is applied to the coil of the command electromagnetic valve 9, the core of the command electromagnetic valve 9 is retracted and connects the air-vacuum cavity 15 of the amplifier with a working vacuum, while the membrane 13 under the action of the spring 17 will bend up, the valve 10 will occupy the upper position, block the input from ERSTU volumetric chamber 1 and the outlet opens. At the same time, the time relay 19 is turned on through the amplifier 20, closing the winding circuit of the electromagnetic valve 9, regardless of the action of the sensitive elements 5 of the level sensors. The measuring chamber 1 is emptied and the compensation chamber 2 is filled. After a predetermined period of time sufficient to empty the measuring chamber 1, the time relay 19 will open its contacts in the power circuit of the coil of the command electromagnetic valve 9, the core of which will take its initial position. The air-vacuum cavity 15 communicates with the atmosphere, the membrane 13 lowers, the valve 10 closes the outlet pipe 4, the milk from the compensation chamber 2 will enter the measuring chamber 1. When the sensitive elements 5 are closed by milk, the process will be repeated, etc. Signals from the time relay 19 are fed to the pulse counter of the counting unit 21, which, by summing the portions of milk, fixes the total milk yield, if necessary, determines the current flow rate by the time of accumulation of the measuring chamber 1 (to give a command to finish and shut off milking go apparatus).

Перфорированный оголовок 6 с комбинированными отверстиями 7, в котором расположены чувствительные элементы 5 стабилизирует верхний уровень молока и предохраняет цепь от случайных срабатываний. Расположение оголовка 6 на оси мерной 1 камеры обеспечивает повышение точности замеров количества молока ввиду симметричности сечений цилиндрического корпуса последнего. (56) Авторское свидетельство СССР N 1699384, кл. А 01 J 7/00, 1989. A perforated head 6 with combined holes 7, in which the sensing elements 5 are located, stabilizes the upper level of milk and protects the chain from accidental operations. The location of the head 6 on the axis of the measuring chamber 1 provides an increase in the accuracy of measurements of the amount of milk due to the symmetry of the cross sections of the cylindrical body of the latter. (56) Copyright certificate of the USSR N 1699384, cl. A 01 J 7/00, 1989.

Claims

A DEVICE FOR ACCOUNTING THE NUMBER OF MILK, comprising a counting unit, a time relay, an electromagnetic valve, a cylindrical container with a conical base, divided by a conical partition into a lower measuring and upper compensation chamber, the upper parts of which are in communication with the air tube, a contact level sensor installed in a perforated tip of the bypass a nozzle placed in the cavity of the measuring chamber on its longitudinal axis of symmetry, and a locking element mounted with the possibility of overlapping in the first position of the milk the analys between the measuring and compensation chambers, and in the second - the outlet pipe connected to the bottom of the measuring chamber, while the compensation chamber is equipped with a milk supply pipe, and the electromagnetic valve winding is connected to the power supply circuit through the contacts of the time relay, to the control input of which the sensitive elements of a contact level sensor, characterized in that, in order to reduce energy consumption and improve the operational parameters of the device, it is equipped with an air-vacuum amplifier m, the body of which is divided by a spring-loaded membrane into the milk and air-vacuum cavities, the first of which is connected to the milk supply pipe, and the second is connected to the electromagnetic valve cavity by the air pipe, and the shut-off element is mounted on the rod of the air-vacuum amplifier.