RU2472339C1 - Device and method for measurement of milk given by animal during milking - Google Patents
Device and method for measurement of milk given by animal during milking Download PDFInfo
- Publication number
- RU2472339C1 RU2472339C1 RU2011124895A RU2011124895A RU2472339C1 RU 2472339 C1 RU2472339 C1 RU 2472339C1 RU 2011124895 A RU2011124895 A RU 2011124895A RU 2011124895 A RU2011124895 A RU 2011124895A RU 2472339 C1 RU2472339 C1 RU 2472339C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- milk
- outlet
- tank
- flow
- filling
- Prior art date
Links
- 210000004080 Milk Anatomy 0.000 title claims abstract description 464
- 239000008267 milk Substances 0.000 title claims abstract description 464
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 title claims abstract description 464
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 claims description 29
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 11
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 230000001965 increased Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract description 3
- 235000013365 dairy product Nutrition 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000003570 air Substances 0.000 description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 description 31
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 19
- 210000000188 Diaphragm Anatomy 0.000 description 18
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 16
- 230000002706 hydrostatic Effects 0.000 description 16
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 9
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 6
- 241000283707 Capra Species 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 241000283898 Ovis Species 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 3
- 230000002308 calcification Effects 0.000 description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing Effects 0.000 description 3
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 244000144980 herd Species 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 230000001050 lubricating Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 2
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001875 Ebonite Polymers 0.000 description 1
- 208000001034 Frostbite Diseases 0.000 description 1
- 241000237858 Gastropoda Species 0.000 description 1
- 229920000544 Gore-Tex Polymers 0.000 description 1
- 210000000554 Iris Anatomy 0.000 description 1
- 210000002445 Nipples Anatomy 0.000 description 1
- 241000658540 Ora Species 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged Effects 0.000 description 1
- 239000003638 reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к устройству и способу для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока.The invention relates to a device and method for measuring the amount of milk given to animals during milking.
В молочной промышленности может быть предпочтительным измерять количество молока, отдаваемого животным, например, коровой, овцой или козой в процессе доения. За счет этого можно контролировать производительность отдельных животных и согласовывать состав стада, а также корм животных, с целью достижения возможно более высокого надоя молока.In the dairy industry, it may be preferable to measure the amount of milk given to animals, for example, cow, sheep or goat during milking. Due to this, it is possible to control the performance of individual animals and coordinate the composition of the herd, as well as animal feed, in order to achieve the highest possible milk yield.
Описание устройства для определения молочной производительности коров, согласно уровню техники, приведено, например, в DE 3118865 А1. Подробное пояснение этого устройства приводится ниже со ссылками на фиг.1.A description of a device for determining the milk production of cows, according to the prior art, is given, for example, in DE 3118865 A1. A detailed explanation of this device is given below with reference to figure 1.
Устройство 100 содержит трубопровод 111, по которому всасывается молоко вместе с воздухом. Молоко собирается в приемном резервуаре 113, в который входит трубопровод 111. На дне приемного резервуара 111 предусмотрен выпускной трубопровод 114. Выпускной трубопровод 114 заканчивается в коллекторном трубопроводе 112. Вблизи окончания выпускного трубопровода 114 находится магнитный клапан 115. На верхней стороне приемного резервуара 113 подсоединен трубопровод 116, который направляет разряжение в коллекторном трубопроводе 112 дальше через приемный резервуар 113 в отсасывающий трубопровод 111.The
При работе устройства 100 с помощью электродов 117, 119 измеряют, превышает ли уровень заполнения в приемном резервуаре высоту электрода 119 или находится ниже высоты электрода 117. Как только молоко достигает электрода 119, управляющий блок 120 открывает магнитный клапан 115. При падении уровня ниже электрода 117, магнитный клапан 115 закрывается. Время, в течение которого магнитный клапан 115 открыт, измеряется, и из измеренного времени вычисляют количество отдаваемого животным при доении молока.When the
Трубопровод 114 устройства 100 выполнен так, что поток молока, который проходит при открытом магнитном клапане 115 через выпускной трубопровод 114, больше возникающего в процессе доения максимального потока молока. Для коров могут возникать потоки молока вплоть до 12 кг/мин. Если поток молока значительно меньше, то магнитный клапан 115 открыт лишь в течение очень короткого времени, и во время процесса доения может выполняться лишь небольшое число процессов открывания и закрывания магнитного клапана 115. За счет этого может быть затруднено измерение небольших потоков молока. Это может происходить, в частности, в тех случаях, когда происходит доение животных, которые отдают существенно меньшие потоки молока, чем 12 кг/мин, таких как, например, овцы или козы. Также в начале и конце процесса доения могут возникать существенно меньшие потоки молока, чем во время среднего промежутка времени процесса доения. Для коров можно в качестве границы между доением и холостым доением (доением без получения по существу молока) рассматривать поток молока 200 г/мин. Это означает, что для коров измерение небольших потоков молока вплоть до 0,2 кг/мин можно рассматривать как целесообразное.The
Кроме того, с помощью устройства 100 определяется лишь полное отдаваемое животным количество молока. Устройство 100 вследствие своего прерывистого принципа действия не пригодно для измерения изменений потока молока во время процесса доения.In addition, using the
В устройстве 100 выпускной трубопровод 114 выполнен относительно длинным, с целью удерживания небольшими изменений потока молока через выпускной трубопровод 114, которые могут вызываться колебаниями уровня заполнения приемного резервуара 113. За счет этого обуславливается относительно большая конструктивная высота устройства 100, за счет чего ограничивается пригодность для транспортировки устройства 100.In the
Описание других устройств для измерения количества молока, согласно уровню техники, приведено в публикациях US 3919975 A, US 6497143 B1, DE 3101302 A1 и ЕР 0382852 А1.Description of other devices for measuring the amount of milk, according to the prior art, is given in publications US 3919975 A, US 6497143 B1, DE 3101302 A1 and EP 0382852 A1.
Задачей данного изобретения является создание устройства и способа, которые обеспечивают возможность измерения сильно отличающихся потоков молока.The objective of the invention is to provide a device and method that provide the ability to measure very different flows of milk.
Другой задачей данного изобретения является создание устройства и способа, которые обеспечивают возможность измерения потоков молока, которые возникают во время процесса доения.Another objective of the present invention is to provide a device and method that provide the ability to measure the flows of milk that occur during the milking process.
Другой задачей данного изобретения является создание транспортабельного устройства для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока.Another objective of the present invention is to provide a transportable device for measuring the amount of milk given to animals during milking.
Устройство, согласно изобретению, для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока содержит резервуар, подводящий блок, отводящий блок, устройство измерения уровня заполнения, управляющий блок и блок оценки. Подводящий блок предназначен для подачи молока в резервуар и выполнен с возможностью соединения с доильным комплектом доильного аппарата. Отводящий блок предназначен для отвода молока и выполнен с возможностью соединения с доильным трубопроводом доильного аппарата, в котором создается доильное разряжение. Отводящий блок имеет средства для изменения величины выпускного отверстия, через которое протекает молоко из резервуара при выпуске. Предусмотрена возможность установки по меньшей мере двух величин выпускного отверстия, которые допускают протекание молока через выпускное отверстие. Устройство измерения уровня заполнения предназначено для измерения уровня заполнения молока в резервуаре. Управляющий блок предназначен для управления средствами для изменения величины выпускного отверстия в зависимости от уровня заполнения молока в резервуаре, определяемого с помощью устройства измерения уровня заполнения, с целью установки величины выпускного отверстия так, что уровень заполнения остается в заданном диапазоне. Блок оценки предназначен для вычисления из установленной величины выпускного отверстия и уровня заполнения, измеренного с помощью устройства измерения уровня заполнения, потока молока в резервуар.The device according to the invention for measuring the amount of milk given to the animals during milking includes a reservoir, a supply unit, a discharge unit, a filling level measuring device, a control unit and an evaluation unit. The feed unit is designed to supply milk to the tank and is configured to connect to the milking kit of the milking machine. The diverting unit is designed to divert milk and is made with the possibility of connection with the milking pipeline of the milking machine, which creates a milking vacuum. The outlet unit has means for changing the size of the outlet through which milk flows from the reservoir upon release. It is possible to install at least two outlet sizes that allow milk to flow through the outlet. The filling level measuring device is designed to measure the filling level of milk in the tank. The control unit is designed to control means for changing the size of the outlet depending on the level of filling of milk in the tank, determined using a device for measuring the level of filling, in order to set the size of the outlet so that the level of filling remains in a predetermined range. The evaluation unit is designed to calculate from the set size of the outlet and the filling level, measured using a device for measuring the level of filling, the flow of milk into the tank.
За счет установки уровня заполнения в заданном диапазоне, что можно осуществлять с помощью управляющего блока, устройства измерения уровня заполнения и средств для изменения величины выпускного отверстия, можно применять устройство при различных потоках молока в аналогичных рабочих условиях. Таким образом, устройство можно использовать не только при доении коров, у которых могут возникать потоки молока до 12 кг/мин, но также при доении других животных, например, овец и коз, у которых могут возникать в конце доения относительно небольшие потоки от 20 до 50 г/мин.By setting the fill level in a predetermined range, which can be done using a control unit, a device for measuring the fill level and means for changing the size of the outlet, it is possible to use the device with different flows of milk under similar operating conditions. Thus, the device can be used not only for milking cows, in which milk flows up to 12 kg / min can occur, but also for milking other animals, for example, sheep and goats, in which relatively small flows from 20 to 50 g / min
Отток из резервуара зависит по существу от гидростатического давления, которое имеет молоко у выпускного отверстия и которое является в свою очередь функцией уровня заполнения, а также от величины выпускного отверстия, и может быть вычислен из этих величин и/или определен с помощью калибровки. Поток молока в резервуар по существу равен сумме оттока из резервуара и увеличения количества молока в резервуаре за единицу времени. Увеличение количества молока в резервуаре, которое при падающем уровне заполнения может становиться также отрицательным, можно вычислять при известной форме резервуара из изменения во времени уровня заполнения. За счет этого можно измерять поток молока в резервуар во время процесса доения.The outflow from the tank essentially depends on the hydrostatic pressure that the milk has at the outlet and which in turn is a function of the filling level, as well as the size of the outlet, and can be calculated from these values and / or determined by calibration. The flow of milk into the tank is essentially equal to the sum of the outflow from the tank and the increase in the amount of milk in the tank per unit time. The increase in the amount of milk in the tank, which may also become negative when the filling level is falling, can be calculated with a known shape of the tank from the change in time of the filling level. Due to this, it is possible to measure the flow of milk into the tank during the milking process.
В некоторых вариантах выполнения управляющий блок предназначен для увеличения выпускного отверстия, когда уровень заполнения резервуара превышает заданное верхнее пороговое значение, и для уменьшения выпускного отверстия, когда уровень заполнения падает ниже заданного нижнего порогового значения. Управляющий блок может быть предназначен для определения при превышении верхнего порогового значения или падении ниже нижнего порогового значения на основании вычисленного блоком оценки потока молока, для того чтобы при одной из по меньшей мере двух величин выпускного отверстия устанавливалось равновесие между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара, и для установки этой величины выпускного отверстия при наличии такого равновесия.In some embodiments, the control unit is designed to increase the outlet when the tank fill level exceeds a predetermined upper threshold value, and to reduce the outlet when the fill level falls below a predetermined lower threshold value. The control unit may be designed to determine if the upper threshold value is exceeded or falls below the lower threshold value on the basis of the milk flow estimate calculated by the unit, so that at one of the at least two outlet openings an equilibrium is established between the flow of milk into the tank and the flow of milk from reservoir, and to set this size of the outlet in the presence of such an equilibrium.
За счет увеличения выпускного отверстия при превышении верхнего порогового значения и уменьшения выпускного отверстия при падении ниже нижнего порогового значения, можно удерживать уровень заполнения в заданном диапазоне значений, в котором можно выполнять точные измерения. За счет установки величины выпускного отверстия, при которой устанавливается равновесие между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара, можно уменьшать число необходимых процессов установки величины выпускного отверстия.By increasing the outlet when exceeding the upper threshold value and decreasing the outlet when falling below the lower threshold value, you can keep the fill level in a predetermined range of values in which accurate measurements can be performed. By setting the size of the outlet, at which an equilibrium is established between the flow of milk into the tank and the flow of milk from the tank, the number of necessary processes for setting the size of the outlet can be reduced.
В некоторых вариантах выполнения изобретения средства для изменения величины выпускного отверстия могут быть выполнены так, что обеспечивается возможность установки трех и более различных величин выпускного отверстия, которые обеспечивают протекание молока через выпускное отверстие. За счет обеспечения более двух возможных величин выпускного отверстия можно облегчать установку равновесия между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара, поскольку имеется больше возможностей для согласования величины выпускного отверстия с моментальным потоком молока в резервуар.In some embodiments of the invention, the means for changing the size of the outlet can be made so that it is possible to set three or more different values of the outlet that allow milk to flow through the outlet. By providing more than two possible outlet sizes, equilibrium can be facilitated between the flow of milk into the reservoir and the flow of milk from the reservoir, since there is more scope for matching the size of the outlet with the instantaneous flow of milk into the reservoir.
В некоторых вариантах выполнения одно или все устанавливаемые величины выпускного отверстия, которые обеспечивают протекание молока через выпускное отверстие, выбираются так, что при потоке молока в резервуар в части диапазона от 0,5 кг/мин до 12 кг/мин устанавливается равновесие между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара при уровне заполнения в заданном диапазоне. Измерение потоков молока в диапазоне от 0,5 кг/мин до 12 кг/мин часто требуется при измерении отдаваемого коровой количества молока. За счет обеспечения одной или нескольких устанавливаемых величин выпускного отверстия, которые позволяют устанавливать равновесие в части этого особенно относящегося к коровам диапазона, можно достигать, что при измерении отдаваемого коровой количества молока можно в течение относительно длительных периодов времени работать в состоянии равновесия между притоком в резервуар и оттоком из резервуара, так что требуется особенно небольшое число процессов переключения, при которых изменяется величина выпускного отверстия. За счет этого можно в случае работающего электрически устройства снижать потребление тока устройством.In some embodiments, one or all settable outlet sizes that allow milk to flow through the outlet are selected so that when the milk flows into the reservoir, in a part of the range from 0.5 kg / min to 12 kg / min, an equilibrium is established between the milk flow in the tank and the flow of milk from the tank at a filling level in a given range. Measurement of milk flows in the range of 0.5 kg / min to 12 kg / min is often required when measuring the amount of milk delivered to the cow. By providing one or more settable outlet values that allow equilibrium to be established in part of this range especially related to cows, it can be achieved that when measuring the amount of milk delivered to the cow, it is possible to work in a state of equilibrium between inflow into the tank and for relatively long periods of time outflow from the reservoir, so that a particularly small number of switching processes are required in which the size of the outlet is changed. Due to this, in the case of an electrically operating device, it is possible to reduce the current consumption of the device.
Кроме того, блок оценки может быть предназначен для определения отдаваемого животным в процессе доения общего количества молока посредством интегрирования по времени вычисляемого из величины выпускного отверстия и уровня заполнения потока молока из резервуара. Поскольку поток молока из резервуара в некоторых вариантах выполнения можно определять с большей точностью, чем поток молока в резервуар, то можно достигать особенно точного измерения отдаваемого животным общего количества молока.In addition, the evaluation unit may be designed to determine the total amount of milk given to the animals during milking by integrating over time calculated from the size of the outlet and the filling level of the milk flow from the tank. Since the flow of milk from the reservoir in some embodiments can be determined with greater accuracy than the flow of milk into the reservoir, a particularly accurate measurement of the total amount of milk delivered to the animal can be achieved.
В некоторых вариантах выполнения устройство измерения уровня заполнения содержит расходомер скоростного напора, подвод газа и устройство измерения давления. Расходомер скоростного напора имеет нижний конец, который находится внутри резервуара ниже минимального уровня заполнения резервуара. Подвод газа предназначен для ввода газа, в частности воздуха, в расходомер скоростного напора, так что газ выходит из нижнего конца расходомера скоростного напора. Устройство измерения давления предназначено для измерения разницы давления между внутренним пространством расходомера скоростного напора и зоной резервуара над максимальным уровнем заполнения.In some embodiments, the filling level measuring device comprises a velocity pressure flow meter, a gas supply, and a pressure measuring device. The high-speed flow meter has a lower end that is inside the tank below the minimum tank fill level. The gas supply is intended for introducing gas, in particular air, into the flow meter of the pressure head, so that the gas exits from the lower end of the flow meter of the pressure head. The pressure measuring device is designed to measure the pressure difference between the internal space of the high-speed flow meter and the reservoir area above the maximum filling level.
Когда газ выходит из нижнего конца расходомера скоростного напора, то он должен наряду с имеющимся в верхней зоне резервуара давлением, которое на основании соединения резервуара с имеющим доильное разряжение доильным трубопроводом может быть меньше давления окружающего воздуха, преодолевать также гидростатическое давление молока на нижнем конце расходомера скоростного напора. Это давление тем больше, чем больше уровень заполнения резервуара. Таким образом, в расходомере скоростного напора устанавливается давление, которое по существу равно сумме внутреннего давления резервуара и гидростатического давления. В зоне резервуара выше уровня заполнения, в которой не находится молоко, имеется в противоположность этому лишь внутреннее давление резервуара. Таким образом, за счет измерения разницы давления можно определять гидростатическое давление молока, которое является мерой уровня заполнения резервуара. При этом измеряется разница давления между двумя газами, так что устройство измерения давления не должно приходить в контакт с молоком. За счет этого можно предотвращать отвораживание и/или обызвествление устройства измерения давления, которые могли бы возникать при контакте устройства измерения давления с молоком. Кроме того, за счет отделения устройства измерения давления от входящих в контакт с молоком частей устройства уменьшается опасность механического повреждения устройства измерения давления.When the gas leaves the lower end of the high-speed flow meter, it must, along with the pressure in the upper zone of the tank, which, based on the connection of the tank with the milking discharge milking pipeline, be less than the ambient air pressure, also overcome the hydrostatic pressure of milk at the lower end of the high-speed flow meter pressure. This pressure is greater, the greater the level of filling the tank. Thus, a pressure is established in the flow meter of the pressure head, which is essentially equal to the sum of the internal pressure of the tank and the hydrostatic pressure. In the area of the tank above the filling level in which milk is not located, in contrast, there is only the internal pressure of the tank. Thus, by measuring the pressure difference, it is possible to determine the hydrostatic pressure of the milk, which is a measure of the filling level of the tank. In this case, the pressure difference between the two gases is measured, so that the pressure measuring device should not come into contact with milk. Due to this, it is possible to prevent defrosting and / or calcification of the pressure measuring device, which could occur when the pressure measuring device is in contact with milk. In addition, by separating the pressure measuring device from parts of the device coming into contact with milk, the risk of mechanical damage to the pressure measuring device is reduced.
Подвод газа может содержать отверстие расходомера скоростного напора, которое соединено с окружающей средой устройства, так что воздух из окружающей среды всасывается за счет доильного разряжения в расходомер скоростного напора. За счет этого можно обеспечивать подвод газа с небольшими затратами на аппаратуру. При этом необходимая для подвода газа энергия обеспечивается доильным аппаратом, так что само устройство не должно иметь источника энергии для подвода газа.The gas supply may comprise an orifice of a high-speed pressure meter that is connected to the environment of the device, so that air from the environment is sucked by milking in the high-speed pressure meter. Due to this, it is possible to provide gas supply with low equipment costs. In this case, the energy necessary for supplying gas is provided by the milking machine, so that the device itself does not have to have an energy source for supplying gas.
Расходомер скоростного напора может иметь на краю своего открытого нижнего конца по меньшей мере один вырез. Газ может выходить через вырез из расходомера скоростного напора и подниматься вверх через молоко в виде равномерных небольших пузырьков. За счет этого можно предотвращать неравномерное образование пузырьков, которое могло бы приводить к колебаниям давления в расходомере скоростного напора.The pressure head flowmeter may have at least one cutout at the edge of its open lower end. Gas can escape through a cut-out from a flow meter and rise upward through milk in the form of uniform small bubbles. Due to this, it is possible to prevent the uneven formation of bubbles, which could lead to pressure fluctuations in the flow meter of the pressure head.
В некоторых вариантах выполнения устройство измерения давления содержит датчик перепада давления, который предназначен для измерения разницы давления между первым участком датчика перепада давления и вторым участком датчика перепада давления, первый трубопровод, который соединяет внутреннее пространство расходомера скоростного напора с первым участком датчика перепада давления, и второй трубопровод, который соединяет зону резервуара выше максимального уровня заполнения со вторым участком датчика перепада давления. По сравнению с измерением разницы давления с помощью двух независимых друг от друга датчиков давления, датчик перепада давления обеспечивает возможность предотвращения или по меньшей мере уменьшения искажения результатов измерения за счет небольшого различия датчиков давления, например, относительно линейности, смещения или температурной характеристики.In some embodiments, the pressure measuring device comprises a differential pressure sensor, which is designed to measure the pressure difference between the first section of the differential pressure sensor and the second section of the differential pressure sensor, a first pipe that connects the interior of the high-speed flow meter to the first section of the differential pressure sensor, and the second a pipeline that connects the reservoir zone above the maximum fill level to the second portion of the differential pressure sensor. Compared to measuring the pressure difference using two independent pressure sensors, the differential pressure sensor provides the ability to prevent or at least reduce the distortion of the measurement results due to a slight difference in pressure sensors, for example, with respect to linearity, displacement or temperature characteristics.
В некоторых вариантах выполнения конец первого трубопровода внутри расходомера скоростного напора и/или конец второго трубопровода внутри резервуара может иметь слезник. За счет этого можно предотвращать проникновение молока или чистящей жидкости в трубопроводы, которое могло бы вызывать искажения измерения давления и повреждения датчика перепада давления.In some embodiments, the end of the first pipe inside the flow meter and / or the end of the second pipe inside the tank may have a teardrop. Due to this, it is possible to prevent the penetration of milk or cleaning fluid into the pipelines, which could cause distortions in the pressure measurement and damage to the differential pressure sensor.
Между первым трубопроводом и датчиком перепада давления и/или между вторым трубопроводом и датчиком перепада давления может быть установлена мембрана из материала, который является проницаемым для газа и непроницаемым для жидкости. За счет этого защищается электроника датчика перепада давления от влаги, например, в виде распыленного молока, чистящей жидкости и/или конденсата.A membrane made of a material that is gas permeable and liquid impermeable can be installed between the first conduit and the differential pressure transducer and / or between the second conduit and the differential pressure transducer. Due to this, the electronics of the differential pressure sensor are protected from moisture, for example, in the form of sprayed milk, cleaning liquid and / or condensate.
Устройство может дополнительно содержать нагревательное устройство для нагревания датчика перепада давления. За счет этого датчик перепада давления можно удерживать на температуре, которая несколько выше окружающей температуры, с целью подавления образования конденсата на датчике перепада давления.The device may further comprise a heating device for heating the differential pressure sensor. Due to this, the differential pressure sensor can be kept at a temperature that is slightly higher than the ambient temperature, in order to suppress the formation of condensate on the differential pressure sensor.
В некоторых вариантах выполнения средства для изменения величины выпускного отверстия могут содержать пластину по меньшей мере с двумя отверстиями различной величины. Пластина расположена перед отверстием отводящего блока и подвижена относительно отверстия отводящего блока так, что каждое из по меньшей мере двух отверстий пластины за счет движения пластины можно располагать перед отверстием отводящего блока, так что молоко при выпуске из резервуара протекает через одно из по меньшей мере двух отверстий пластины, которое находится перед отверстием. Кроме того, может быть предусмотрен привод пластины для движения пластины относительно отверстия отводящего блока.In some embodiments, the means for changing the size of the outlet may include a plate with at least two holes of different sizes. The plate is located in front of the outlet of the outlet block and is movable relative to the opening of the outlet block so that each of the at least two holes of the plate due to the movement of the plate can be positioned in front of the opening of the outlet block, so that milk when released from the reservoir flows through one of the at least two holes plate that is in front of the hole. In addition, a plate drive may be provided for moving the plate relative to the opening of the outlet unit.
Таким образом, величину выпускного отверстия можно устанавливать тем, что одно из по меньшей мере двух отверстий, которое имеет желаемую величину, устанавливается перед отверстием отводящего блока. За счет этого можно устанавливать величину выпускного отверстия с дискретными интервалами, за счет чего достигается высокая точность устанавливаемой величины.Thus, the size of the outlet can be set so that one of the at least two holes, which has the desired size, is installed in front of the opening of the outlet block. Due to this, it is possible to set the size of the outlet at discrete intervals, due to which high accuracy of the set value is achieved.
В некоторых вариантах выполнения пластина установлена с возможностью поворота вокруг перпендикулярной нижней стороне пластины оси. По меньшей мере два отверстия пластины расположены вокруг оси, и нижняя сторона пластины соприкасается с краем отверстия отводящего блока.In some embodiments, the plate is rotatably mounted about an axis perpendicular to the lower side of the plate. At least two holes of the plate are located around the axis, and the lower side of the plate is in contact with the edge of the hole of the outlet block.
Поскольку для поворота пластины необходим относительно небольшой расход энергии, в частности, когда молоко, которое имеет относительно хорошие смазывающие свойства, находится на нижней стороне пластины и крае отверстия, то расход электроэнергии устройством можно удерживать небольшим, что обеспечивает возможность питания от батарей с небольшими и легкими батареями, и можно применять относительно слабый и тем самым легкий привод пластины. За счет этого устройство можно выполнять удобным и стабильным.Since the rotation of the plate requires a relatively small energy consumption, in particular, when milk, which has relatively good lubricating properties, is located on the bottom side of the plate and the edge of the hole, the power consumption of the device can be kept small, which makes it possible to use batteries with small and light batteries, and a relatively weak and thereby lightweight plate drive can be used. Due to this, the device can be made convenient and stable.
Резервуар может иметь вертикальное направление. По меньшей мере в одной зоне резервуара между минимальным уровнем заполнения и максимальным уровнем заполнения площадь поперечного сечения внутреннего пространства резервуара в каждой плоскости, которая перпендикулярна вертикальному направлению и пересекает резервуар внутри зоны, может быть постоянной, причем ось, вокруг которой обеспечивается возможность поворота пластины, наклонена относительно вертикального направления резервуара.The tank may have a vertical direction. In at least one zone of the tank between the minimum level of filling and the maximum level of filling, the cross-sectional area of the inner space of the tank in each plane, which is perpendicular to the vertical direction and intersects the tank inside the zone, can be constant, and the axis around which the plate can be rotated is tilted relative to the vertical direction of the tank.
За счет вертикального направления резервуара, которое задано постоянством поперечного сечения между минимальным и максимальным уровнем заполнения, и которое, например, в случае цилиндрического резервуара может быть осью цилиндра, задается стандартная ориентация резервуара во время работы устройства, при которой вертикальное направление является отвесным. За счет наклона пластины можно обеспечивать объем вблизи выпускного отверстия, в котором может собираться лишь небольшой остаточный объем молока. За счет этого облегчается полное опустошение резервуара в конце процесса доения.Due to the vertical direction of the tank, which is specified by the constancy of the cross section between the minimum and maximum levels of filling, and which, for example, in the case of a cylindrical tank can be the axis of the cylinder, the standard orientation of the tank during operation of the device, in which the vertical direction is vertical, is set. By tilting the plate, it is possible to provide a volume near the outlet in which only a small residual volume of milk can be collected. This facilitates the complete emptying of the tank at the end of the milking process.
В некоторых вариантах выполнения ось, вокруг которой обеспечивается возможность поворота пластины, может проходить перпендикулярно вертикальному направлению. За счет этого отводящий блок может быть установлен на боковой стенке резервуара, что приводит к уменьшению конструктивной высоты устройства.In some embodiments, the axis around which the plate is rotated can extend perpendicular to the vertical direction. Due to this, the outlet unit can be installed on the side wall of the tank, which leads to a decrease in the structural height of the device.
В некоторых вариантах выполнения пластина имеет зону, в которой нет отверстия, и пластина подвижна относительно отверстия отводящего блока так, что зона пластины, в которой нет отверстия, может быть установлена за счет движения пластины перед отверстием отводящего блока, с целью закрывания отверстия отводящего блока.In some embodiments, the plate has a zone in which there is no hole, and the plate is movable relative to the hole of the outlet block so that the zone of the plate in which there is no hole can be installed by moving the plate in front of the hole of the outlet block to close the hole of the outlet block.
За счет этого можно по существу полностью предотвращать отток жидкости из резервуара. Это можно использовать для измерения относительно небольших потоков молока, которые могут возникать, например, в конце процесса доения овец и коз. При небольших потоках молока можно по существу полностью предотвращать отток из резервуара, и можно определять поток молока по подъему уровня заполнения резервуара. При доении животных, которые в процессе доения отдают общее количество молока, которое меньше объема резервуара устройства, выпускное отверстие может оставаться закрытым также во время всего процесса доения. При небольших потоках молока можно за счет измерения с закрытым выпускным отверстием достигать улучшенной точности измерения по сравнению с измерением с открытым выпускным отверстием.Due to this, it is possible to completely prevent the outflow of liquid from the tank. This can be used to measure the relatively small flows of milk that can occur, for example, at the end of the milking process of sheep and goats. With small flows of milk, outflow from the tank can be substantially completely prevented, and milk flow can be determined by raising the filling level of the tank. When milking animals, which during the milking process give the total amount of milk, which is less than the volume of the reservoir of the device, the outlet may remain closed during the entire milking process. With small flows of milk, improved measurement accuracy can be achieved by measuring with a closed outlet compared to measuring with an open outlet.
Возможность по существу полного закрывания отверстия отводящего блока можно использовать также при чистке устройства, с целью попеременного по существу полного заполнения резервуара при закрытом выпускном отверстии чистящей жидкостью, например, водой, и последующего опустошения за счет открывания выпускного отверстия. За счет этого можно также с помощью относительно небольшого количества воды осуществлять эффективную чистку устройства.The possibility of essentially completely closing the opening of the outlet unit can also be used when cleaning the device, with the aim of alternating essentially completely filling the tank when the outlet is closed with a cleaning liquid, for example, water, and subsequent emptying by opening the outlet. Due to this, it is also possible, with a relatively small amount of water, to effectively clean the device.
Зона пластины, в которой нет отверстия, может быть расположена рядом с наибольшим из по меньшей мере двух отверстий. За счет этого можно быстро переключать между закрытым выпускным отверстием и максимально открытым выпускным отверстием, что обеспечивает возможность быстрого опустошения резервуара после окончания процесса доения и при чистке устройства.The area of the plate, in which there is no hole, can be located next to the largest of at least two holes. Due to this, you can quickly switch between a closed outlet and the maximum open outlet, which provides the ability to quickly empty the tank after the milking process and when cleaning the device.
В некоторых вариантах выполнения пластина имеет несколько отверстий, величина которых выбрана так, что расход молока через соответствующие два соседних отверстия при заданном уровне заполнения резервуара отличается на заданную разницу расхода.In some embodiments, the plate has several holes, the size of which is selected so that the flow of milk through the corresponding two adjacent holes at a given level of filling of the tank differs by a given difference in flow rate.
Разница расхода между двумя соседними отверстиями влияет на время реакции, в течение которого должно быть принято решение, сохранять ли текущую величину выпускного отверстия, или же необходимо устанавливать большую или меньшую величину выпускного отверстия, посредством перемещения пластины так, что перед отверстием отводящего блока устанавливается отверстие, соседнее с применяемым в данное время отверстием. Когда разница расхода между соседними отверстиями имеет одинаковое значение, то время реакции не зависит от потока молока в резервуар. За счет этого может быть упрощено управление устройством.The difference in flow rate between two adjacent openings affects the reaction time during which a decision must be made whether to keep the current size of the outlet, or whether it is necessary to set a larger or smaller size of the outlet by moving the plate so that an opening is established in front of the opening of the outlet unit, adjacent to the currently used hole. When the flow difference between adjacent holes is the same, the reaction time does not depend on the flow of milk into the tank. Due to this, device management can be simplified.
Соотношение между разницей количества молока в резервуаре при максимальном уровне заполнения и количеством молока при минимальном уровне заполнения, с одной стороны, и разницей расхода, с другой стороны, может быть больше примерно 20 секунд.The ratio between the difference in the amount of milk in the tank at the maximum fill level and the amount of milk at the minimum fill level, on the one hand, and the flow difference, on the other hand, can be more than about 20 seconds.
Когда при минимальном уровне заполнения резервуара величина выпускного отверстия уменьшается на одну ступень, то время до достижения максимального уровня заполнения, при котором происходит переключение на большее отверстие, для того чтобы уровень заполнения оставался внутри измеряемого диапазона, по меньшей мере приблизительно определяется указанным выше соотношением. В соответствии с этим, время до достижения минимального уровня заполнения при переключении на большее отверстие при максимальном уровне заполнения также определяется по меньшей мере приблизительно этим соотношением. Когда соотношение больше примерно 20 секунд, то время между следующими друг за другом процессами переключения может быть больше примерно 20 секунд, так что может предотвращаться быстрое переключение, что могло бы приводить к высокому потреблению энергии устройством.When at the minimum level of filling the tank the size of the outlet decreases by one step, then the time until reaching the maximum level of filling, at which switching to a larger hole, so that the level of filling remains within the measured range, is at least approximately determined by the above ratio. Accordingly, the time to reach the minimum fill level when switching to a larger hole at the maximum fill level is also determined by at least approximately this ratio. When the ratio is more than about 20 seconds, the time between successive switching processes can be more than about 20 seconds, so that quick switching can be prevented, which could lead to high energy consumption of the device.
В некоторых вариантах выполнения средства для изменения величины выпускного отверстия могут содержать диафрагму с регулируемым отверстием. За счет этого обеспечивается возможность по существу непрерывного регулирования величины выпускного отверстия.In some embodiments, the means for changing the size of the outlet may include a diaphragm with an adjustable hole. This makes it possible to essentially continuously control the size of the outlet.
В некоторых вариантах выполнения средства для изменения величины выпускного отверстия могут содержать два или больше отверстий резервуара и два или больше механизмов закрывания. Каждый из механизмов закрывания предназначен для закрывания или освобождения согласованного с механизмом закрывания отверстия. При этом выпускное отверстие образуется всеми освобождаемыми отверстиями резервуара. Управляющий блок предназначен для управления механизмами закрывания, с целью установки величины выпускного отверстия посредством закрывания и/или освобождения одного или нескольких отверстий резервуара.In some embodiments, the means for changing the size of the outlet may comprise two or more openings of the reservoir and two or more closing mechanisms. Each of the closing mechanisms is designed to close or release a hole that is consistent with the closing mechanism. In this case, the outlet is formed by all released openings of the tank. The control unit is designed to control the closing mechanisms, in order to set the size of the outlet by closing and / or releasing one or more openings of the tank.
В некоторых вариантах выполнения средства для изменения величины выпускного отверстия могут содержать пластину. Пластина установлена с возможностью поворота вокруг перпендикулярной нижней стороне пластины оси, которая расположена вблизи отверстия отводящего блока. Радиус пластины от оси до края пластины увеличивается в виде функции угла вокруг оси от первого значения, которое меньше или равно расстоянию от оси до края отверстия отводящего блока на обращенной к оси стороне, до второго значения, которое больше или равно расстоянию от оси до края отверстия отводящего блока на противоположной оси стороне.In some embodiments, the means for changing the size of the outlet may comprise a plate. The plate is mounted rotatably around an axis perpendicular to the lower side of the plate, which is located near the opening of the outlet block. The radius of the plate from the axis to the edge of the plate increases as a function of the angle around the axis from the first value that is less than or equal to the distance from the axis to the edge of the opening of the outlet block on the side facing the axis, to a second value that is greater than or equal to the distance from the axis to the edge of the hole outlet block on the opposite side of the axis.
В зависимости от положения пластины, пластина может освобождать или полностью или частично закрывать отверстие отводящего блока. Чем больше часть отверстия, которая закрывается пластиной, тем больше ограничивается пластиной поток молока через отверстие. Не закрытая пластиной часть отверстия отводящего блока образует выпускное отверстие, величину которого можно изменять посредством поворота пластины вокруг оси.Depending on the position of the plate, the plate may release or completely or partially close the opening of the outlet unit. The larger the portion of the hole that is closed by the plate, the more the plate restricts the flow of milk through the hole. The portion of the opening of the outlet block that is not covered by the plate forms an outlet, the value of which can be changed by turning the plate around the axis.
Устройство может содержать датчик наклона, и блок оценки может быть предназначен для выполнения коррекции вычисленного потока молока на основании наклона, измеряемого датчиком наклона. За счет этого можно уменьшать погрешности измерения потока молока за счет наклонного удерживания устройства.The device may include a tilt sensor, and the evaluation unit may be designed to correct the calculated milk flow based on the tilt measured by the tilt sensor. Due to this, it is possible to reduce the error in measuring the flow of milk due to the inclined holding of the device.
Устройство может дополнительно содержать центробежную головку для разделения молока и транспортировочного воздуха, при этом вход центробежной головки предназначен для соединения с доильным комплектом доильного аппарата, а выход для молока центробежной головки ведет в резервуар. Кроме того, устройство может содержать обводной трубопровод, который направляет воздух из центробежной головки на противоположной резервуару стороне выпускного отверстия в отводящий блок. За счет этого можно уменьшать искажения измерения за счет подмешивания воздуха в молоко перед или после выпускного отверстия. Кроме того, за счет этого можно уменьшать потери потока, вызываемые устройством, за счет чего можно повышать скорость доения и/или качество молока.The device may further comprise a centrifugal head for separating milk and transport air, while the inlet of the centrifugal head is designed to be connected to the milking set of the milking machine, and the milk outlet of the centrifugal head leads to the tank. In addition, the device may include a bypass pipe that directs air from the centrifugal head on the opposite side of the tank to the outlet side of the outlet unit. Due to this, it is possible to reduce the distortion of the measurement by mixing air into the milk before or after the outlet. In addition, due to this, it is possible to reduce the flow loss caused by the device, due to which it is possible to increase the speed of milking and / or the quality of milk.
В некоторых вариантах выполнения отводящий блок может содержать коллектор, который содержит первый вход, который соединен с выпускным отверстием, второй вход, который соединен с обводным трубопроводом, и выход, который предназначен для соединения с доильным трубопроводом доильного аппарата. Устройство может дополнительно содержать приспособление для закрывания выхода.In some embodiments, the outlet unit may comprise a manifold that includes a first inlet that is connected to the outlet, a second inlet that is connected to the bypass, and an outlet that is designed to connect to the milking line of the milking machine. The device may further comprise a device for closing the exit.
За счет закрывания выхода коллектора можно прерывать поток воздуха и молока через устройство, за счет чего прекращается процесс доения. Таким образом, прекращение процесса доения с помощью устройства можно выполнять для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока, за счет чего больше нет необходимости в дополнительных приспособлениях, таких как, например, вакуумный запирающий клапан или пневматический зажим шланга.By closing the outlet of the collector, it is possible to interrupt the flow of air and milk through the device, thereby stopping the milking process. Thus, the termination of the milking process with the help of the device can be performed to measure the amount of milk given to the animals during milking, due to which there is no longer any need for additional devices, such as, for example, a vacuum shut-off valve or a pneumatic hose clamp.
В некоторых вариантах выполнения блок оценки может быть предназначен для определения, с целью вычисления потока молока в резервуар, изменения во времени количества молока в резервуаре на основе изменения во времени уровня заполнения, определения величины оттока из резервуара на основе величины выпускного отверстия и определения уровня заполнения и вычисления суммы изменений во времени количества молока в резервуаре и величины оттока. За счет этого можно проводить точное определение моментального потока молока в резервуар.In some embodiments, the evaluation unit may be designed to determine, in order to calculate the flow of milk into the tank, the change in time of the amount of milk in the tank based on the change in time of the fill level, determine the amount of outflow from the tank based on the size of the outlet and determine the fill level and calculating the sum of the changes over time in the amount of milk in the tank and the outflow value. Due to this, it is possible to accurately determine the instantaneous flow of milk into the tank.
Способ измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока согласно изобретению содержит подачу отдаваемого животным в процессе доения молока в резервуар. Измеряют уровень заполнения молока в резервуаре. Величину выпускного отверстия, через которое молоко может вытекать из резервуара, изменяют в зависимости от измеренного уровня заполнения молока в резервуаре. При этом применяют выпускное отверстие, которое выполнено так, что обеспечивается возможность установки по меньшей мере двух различных величин выпускного отверстия, которые обеспечивают протекание молока через выпускное отверстие. Величину выпускного отверстия устанавливают так, что уровень заполнения молока в резервуаре остается в заданном диапазоне. Вычисляют поток молока в резервуар из установленной величины выпускного отверстия и уровня заполнения, измеренного с помощью устройства измерения уровня заполнения.The method of measuring the amount of milk given to the animals during milking according to the invention comprises feeding the milk given to the animals during milking to the reservoir. Measure the level of milk filling in the tank. The size of the outlet through which milk can flow out of the tank is changed depending on the measured level of filling of milk in the tank. In this case, an outlet is used, which is designed so that it is possible to install at least two different sizes of the outlet, which allow milk to flow through the outlet. The size of the outlet is set so that the level of filling of milk in the tank remains in the specified range. The flow of milk into the tank is calculated from the set size of the outlet and the filling level, measured using a device for measuring the level of filling.
В некоторых вариантах выполнения увеличивают величину выпускного отверстия, когда уровень заполнения резервуара превышает заданное верхнее пороговое значение, и уменьшают величину выпускного отверстия, когда уровень заполнения резервуара ниже заданного нижнего порогового значения. При превышении верхнего порогового значения и/или при опускании ниже нижнего порогового значения, на основании вычисленного потока молока в резервуар определяют, устанавливается ли при одном из по меньшей мере двух величин выпускного отверстия равновесие между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара. Если это так, то устанавливают эту величину выпускного отверстия.In some embodiments, the size of the outlet is increased when the level of the tank exceeds a predetermined upper threshold value, and the size of the outlet is decreased when the level of filling of the tank is below a predetermined lower threshold value. If the upper threshold value is exceeded and / or when lower than the lower threshold value, it is determined based on the calculated milk flow into the tank whether, at one of the at least two outlet openings, equilibrium is established between the milk flow into the tank and the milk flow from the tank. If so, then set this size of the outlet.
При этом выпускное отверстие может быть выполнено так, что можно устанавливать три или более величин выпускного отверстия, которые обеспечивают протекание молока через выпускное отверстие.When this outlet can be made so that you can set three or more values of the outlet, which allow the flow of milk through the outlet.
По меньшей мере одна или все устанавливаемые величины выпускного отверстия, которые обеспечивают протекание молока через выпускное отверстие, могут быть выбраны в некоторых вариантах выполнения так, что при потоке молока в резервуар в части диапазона от 0,5 кг/мин до 12 кг/мин устанавливается равновесие между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара при нахождении уровня заполнения в заданном диапазоне.At least one or all settable outlet sizes that allow milk to flow through the outlet can be selected in some embodiments so that when the milk flows into the tank in a part of the range from 0.5 kg / min to 12 kg / min the equilibrium between the flow of milk into the tank and the flow of milk from the tank when the filling level is in the specified range.
Кроме того, за счет интегрирования по времени вычисленного из величины выпускного отверстия и уровня заполнения потока молока из резервуара можно определять отдаваемое животным в процессе доения количество молока.In addition, due to the integration over time calculated from the size of the outlet and the filling level of the milk flow from the tank, the amount of milk delivered to the animals during milking can be determined.
Измерение уровня заполнения можно выполнять с помощью расходомера скоростного напора, который имеет нижний открытый конец, который находится ниже минимального уровня заполнения внутри резервуара. Во внутреннее пространство расходомера скоростного напора можно подавать газ, в частности воздух, так что газ на нижнем конце расходомера скоростного напора выходит из него, и можно измерять разницу давления между внутренним пространством расходомера скоростного напора и зоной резервуара над максимальным уровнем заполнения. Из разницы давления можно вычислять уровень заполнения.The filling level can be measured using a high-pressure flow meter that has a lower open end that is below the minimum fill level inside the tank. Gas, in particular air, can be supplied into the interior of the high-speed flow meter, so that gas at the lower end of the high-speed pressure meter is exited from it, and the pressure difference between the internal space of the high-speed flow meter and the reservoir zone can be measured above the maximum filling level. From the pressure difference, the filling level can be calculated.
Изменение величины выпускного отверстия может содержать движение пластины с двумя или более отверстиями различной величины. Пластина установлена перед отверстием отводящего блока. Одно из отверстий пластины устанавливается перед отверстием отводящего блока, так что молоко может вытекать из резервуара через отверстие пластины.Changing the size of the outlet may include the movement of the plate with two or more holes of different sizes. The plate is installed in front of the opening of the outlet block. One of the plate openings is installed in front of the opening of the outlet unit, so that milk can flow out of the reservoir through the plate opening.
В некоторых вариантах выполнения резервуар может иметь два или более отверстий. Изменение величины выпускного отверстия может содержать закрывание и/или освобождение одного или нескольких отверстий резервуара. В таких вариантах выполнения выпускное отверстие образовано всеми освобожденными отверстиями резервуара.In some embodiments, the reservoir may have two or more openings. Changing the size of the outlet may include closing and / or releasing one or more openings of the tank. In such embodiments, the outlet is formed by all of the freed openings of the tank.
В некоторых вариантах выполнения изменение величины выпускного отверстия содержит поворот пластины, который установлен с возможностью поворота вокруг перпендикулярной нижней стороне оси. Ось расположена вблизи отверстия отводящего блока. Радиус пластины от оси до края пластины увеличивается в виде функции угла вокруг оси от первого значения, которое меньше или равно расстоянию от оси до края отверстия отводящего блока на обращенной к оси стороне, до второго значения, которое больше или равно расстоянию от оси до края отверстия отводящего блока на противоположной оси стороне.In some embodiments, the change in the size of the outlet contains a rotation of the plate, which is mounted to rotate around a perpendicular to the lower side of the axis. The axis is located near the opening of the outlet block. The radius of the plate from the axis to the edge of the plate increases as a function of the angle around the axis from the first value that is less than or equal to the distance from the axis to the edge of the opening of the outlet block on the side facing the axis, to a second value that is greater than or equal to the distance from the axis to the edge of the hole outlet block on the opposite side of the axis.
Вычисление потока молока может содержать определение во времени изменения количества молока в резервуаре на основании изменения во времени уровня заполнения и определение величины оттока из резервуара на основании величины выпускного отверстия и уровня заполнения, и можно вычислять сумму изменений во времени количества молока в резервуаре и величин оттока.The calculation of the milk flow may comprise determining in time the change in the amount of milk in the tank based on the change in time of the filling level and determining the amount of outflow from the tank based on the size of the outlet and the filling level, and the sum of the changes in time of the amount of milk in the tank and the outflow values can be calculated.
Можно измерять наклон резервуара и можно выполнять коррекцию измеренного потока молока на основании измеренного наклона.The slope of the tank can be measured, and the measured milk flow can be corrected based on the measured slope.
Ниже приводится описание вариантов выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых схематично изображено:The following is a description of embodiments with reference to the accompanying drawings, which are schematically depicted:
фиг.1 - устройство для определения молочной производительности коров, согласно уровню техники;figure 1 - a device for determining the milk productivity of cows, according to the prior art;
фиг.2 - разрез устройства для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока, согласно одному варианту выполнения данного изобретения;figure 2 is a section of a device for measuring the amount of milk given to animals during milking, according to one embodiment of the present invention;
фиг.3 - устройство для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока, согласно одному варианту выполнения данного изобретения, в изометрической проекции;figure 3 - device for measuring the amount of milk given to animals during milking, according to one embodiment of the present invention, in isometric view;
фиг.4 - пластина, которую можно применять в средствах для изменения величины выпускного отверстия в устройстве, согласно данному изобретению;4 is a plate that can be used in means for changing the size of the outlet in the device according to this invention;
фиг.5 - разрез устройства для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока, согласно другому варианту выполнения данного изобретения;5 is a sectional view of a device for measuring the amount of milk given to animals during milking, according to another embodiment of the present invention;
фиг.6а - средства для изменения величины выпускного отверстия в устройстве, согласно одному варианту выполнения данного изобретения, на виде сверху;figa - means for changing the size of the outlet in the device, according to one embodiment of the present invention, in a top view;
фиг.6b и 6с - разрезы показанных на фиг.6а средств для изменения величины выпускного отверстия;Fig.6b and 6c are sections of the means shown in Fig.6a for changing the size of the outlet;
фиг.7 - средства для изменения величины выпускного отверстия в устройстве, согласно одному варианту выполнения данного изобретения, на виде сверху.7 - means for changing the size of the outlet in the device, according to one embodiment of the present invention, in a plan view.
На фиг.2 схематично показано в разрезе устройство 200 для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока, согласно одному варианту выполнения данного изобретения. На фиг.3 устройство 200 показано в изометрической проекции.Figure 2 schematically shows in section a
Устройство 200 содержит резервуар 201, который предназначен для приема молока.The
Кроме того, устройство 200 содержит подводящий блок 202, который предназначен для подачи молока в резервуар 201. Подводящий блок 202 предназначен для соединения с доильным комплектом доильного аппарата через соединение 205. За счет этого в подводящий блок 202 можно подавать смесь из молока и воздуха из доильного аппарата.In addition, the
Подводящий блок 202 может содержать в некоторых вариантах выполнения центробежную головку 250, которая предназначена для отделения подаваемого из доильного аппарата воздуха от молока.The
Центробежная головка 250 содержит стакан 203, который может иметь по существу ротационно-симметричную форму с осью 251 симметрии. Соединение 205 заканчивается впускным отверстием 204 в верхней части стакана 203. На нижнем конце стакана 203 находится выпускное отверстие 206 для молока, через которое молоко может входить в резервуар 201 из стакана 203. Стакан 203 сужается от верхней части, в которой находится впускное отверстие 204, к нижнему концу, на котором находится выпускное отверстие 206 для молока.The
Впускное отверстие 204 расположено так, что смесь из молока и воздуха из доильного аппарата входит в центробежную головку 250 в тангенциальном направлении, которое может быть по существу перпендикулярно оси 251 симметрии и по существу параллельно внутренней стенке стакана 203. За счет этого получается вращательное движение смеси из молока и воздуха вокруг оси 251 симметрии. При вращательном движении молоко отжимается к внутренней стенке стакана 203, в то время как воздух, который имеет меньшую плотность, чем молоко, движется к оси 251 симметрии.The
Молоко может вытекать через выпускное отверстие 206 для молока в резервуар 201, как только его скорость вращения замедляется за счет трения с внутренней стенкой стакана 203 настолько, что сила тяжести, которая тянет молоко вниз, превосходит центробежную силу, которая тянет молоко вверх вследствие конической формы стакана 203.Milk can flow out through the
Воздух может входить в отверстие 208 на верхнем конце обводного трубопровода 207, которое расположено так, что ось 251 симметрии проходит через отверстие 208. За счет кольцеобразной структуры 209, которая расположена вокруг отверстия 208, может дополнительно предотвращаться попадание капель молока в отверстие 208. Поскольку за счет этого молоко подается в резервуар 201, в то время как воздух проходит в обводной трубопровод 207, можно осуществлять разделение молока и воздуха.Air can enter the
В некоторых вариантах выполнения под выпускным отверстием 206 для молока в резервуаре 201 может быть предусмотрена распределительная пластина и/или ситовая решетка (на фиг.2 для ясности не изображена). Признаки распределительной пластины и ситовой решетки будут точнее пояснены применительно к фиг.5.In some embodiments, under the
Кроме того, устройство 200 содержит отводящий блок 211, который предназначен для отвода молока из резервуара 201. Отводящий блок 211 соединен через соединение 212 с доильным трубопроводом доильного аппарата, в котором во время работы доильного аппарата создается доильное разряжение.In addition, the
Отводящий блок 211 имеет коллектор 240. Нижний конец 210 обводного трубопровода 207 входит в коллектор 240. При этом обводной трубопровод 207 может проходить в некоторых вариантах выполнения по существу вертикально через выпускное отверстие 206 для молока центробежной головки 250 и резервуар 201. В зоне выпускного отверстия 206 для молока обводной трубопровод 207 может сужаться. За счет этого можно уменьшать вызванное обводным трубопроводом 207 ограничение потока молока через выпускное отверстие 206 для молока. В других вариантах выполнения обводной трубопровод 207 может быть расположен также иначе, как будет более точно пояснено применительно к фиг.5.The
Отводящий блок 211 имеет дополнительно отверстие 205, которое на дне резервуара 201 входит во внутреннее пространство резервуара 201. Молоко из внутреннего пространства резервуара 201 может входить через отверстие 215 в коллектор 240. За счет этого в коллекторе 240 снова соединяются молоко и воздух, которые были разделены в центробежной головке 250.The
Коллектор 240 соединен через обводной трубопровод 207, внутреннее пространство центробежной головки 250 и выпускное отверстие 206 для молока с верхней частью резервуара 201, так что может происходить выравнивание давления между коллектором 240 и резервуаром 201. Когда соединение 212 соединено с имеющим разряжение доения доильным трубопроводом доильного аппарата, то тем самым в верхней части резервуара 201 имеется давление, которое по существу равно доильному разряжению.The manifold 240 is connected through a
Когда молоко, которое входит в резервуар через выпускное отверстие 206 для молока, собирается внутри коллектора 201, то на дне резервуара 201 действует дополнительно к доильному разряжению, которое имеется в верхней части резервуара 201 над поверхностью молока, создаваемое молоком гидростатическое давление. Гидростатическое давление тем больше, чем выше молоко стоит в резервуаре 201.When milk that enters the tank through the
Поскольку в коллекторе 240 имеется доильное разряжение, то между стороной отверстия 215 внутри резервуара 201 и стороной отверстия 215 в коллекторе 240 существует разница давления, которая равна гидростатическому давлению молока в резервуаре 201, независимо от того, каким сильным является доильное разряжение. Давление, которое выдавливает молоко через отверстие 215, по существу не зависит, таким образом, от точного значения доильного разряжения, за счет чего можно предотвращать влияние колебаний доильного разряжения на поток молока через отверстие 215.Since there is a milking vacuum in the
Отводящий блок 211 содержит средства 213 для изменения величины выпускного отверстия, через которое протекает молоко при выпуске из резервуара 201 в коллектор 240.The
В показанном на фиг.2 варианте выполнения средства 213 содержат пластину 214. Пластина 214 показана на фиг.4.In the embodiment shown in FIG. 2, the
Пластина 214 имеет круглую форму и имеет отверстия 401-407, которые расположены вокруг средней точки пластины 214. В средней точке пластины 214 может быть предусмотрено отверстие 409, через которое может проходить ось 217, на которой закреплена пластина 214 и вокруг которой можно поворачиваться пластина 214. Отверстия 401-407 имеют различную величину, при этом величина отверстий 401-407 уменьшается от отверстия 401 к отверстию 407 в противоположном часовой стрелке направлении. В других вариантах выполнения величина отверстий 401-407 может уменьшаться также в направлении часовой стрелки.The
Каждое из отверстий 401-407 может находиться в одном секторе пластины 214. В показанном на фиг.4 варианте выполнения в семи из восьми по существу одинаково больших секторов пластины 214 находится одно из отверстий 401-407, в то время как в восьмом секторе 408 нет отверстия. Восьмой сектор 408 образует зону пластины, в которой нет отверстия и которая расположена между наименьшим отверстием 407 и наибольшим отверстием 401.Each of the holes 401-407 may be located in one sector of the
Пластина необязательно должна иметь семь отверстий. В других вариантах выполнения может иметься также большее или меньшее число отверстий, при этом число отверстий может быть больше или равно двум. В некоторых вариантах выполнения может быть предусмотрено три или более отверстий. Пластина 214 также необязательно должна быть круглой. В других вариантах выполнения она может иметь, например, многоугольную форму.The plate does not have to have seven holes. In other embodiments, there may also be more or fewer holes, and the number of holes may be greater than or equal to two. In some embodiments, three or more holes may be provided.
Более мелкие из отверстий 401-407, например, отверстия 405, 406 и 407, могут быть по существу круглыми, в то время как более крупные отверстия 401-404 могут иметь удлиненную, сужающуюся к средней точке пластины 214 форму. За счет этого можно внутри границ секторов пластины 214 обеспечивать большую площадь поперечного сечения более крупных из отверстий 401-407, чем было бы возможно при одинаковом числе секторов и одинаковом радиусе пластины с круглыми отверстиями. Однако в других вариантах выполнения все отверстия 401-407 могут быть также круглыми или иметь другую форму.Smaller holes 401-407, for example, holes 405, 406 and 407, can be substantially circular, while larger holes 401-404 can have an elongated shape that tapers toward the midpoint of the
Пластина 214 расположена перед отверстием 215. При этом нижняя сторона пластины может соприкасаться с краем отверстия 215, за счет чего предотвращается возможность протекания молока через промежуточное пространство между пластиной и краем отверстия 215 из резервуара в коллектор 240. Отверстие 215 может быть расположено в некоторых вариантах выполнения на конце выступа 216 на дне резервуара 201. За счет этого можно по сравнению с вариантами выполнения, в которых пластина 214 прилегает ко дну резервуара 201, уменьшать контактную поверхность между пластиной 214 и краем 216 отверстия 215 и тем самым уменьшать трение между пластиной 214 и краем отверстия 215. Кроме того, можно максимально предотвращать или по меньшей мере уменьшать неблагоприятное с точки зрения гигиены образование смазочной пленки между пластиной 214 и краем 216 отверстия 215, поскольку относительно большая часть обращенной к отверстию 215 стороны пластины 214 может омываться жидкостью, и на основании поворота пластины 214 может происходить обмен жидкостью между пластиной 214 и краем 216 отверстия 215.The
Пластину 214 можно с помощью привода 218 пластины поворачивать вокруг перпендикулярной нижней стороне пластины 214 оси 217. Ось 217 может быть установлена рядом с отверстием 215, при этом расстояние между осью 217 и противоположным оси 217 краем отверстия 215 может быть меньше радиуса пластины 214. За счет этого можно при повороте пластины 214 располагать одно из отверстий 401-407 пластины перед отверстием 215 отводящего блока 211. Отверстие 215 может иметь такую форму, что оно может полностью перекрываться одним из секторов пластины 214, так что молоко может протекать из резервуара 201 в коллектор 240 точно через одно из отверстий 401-407, которое как раз находится перед отверстием 215. В некоторых вариантах выполнения отверстие 215 может иметь форму сектора круга, средняя точка которого совпадает с положением оси 217 и угол раскрыва которого может быть равен отношению между углом 360° и числом секторов пластины 214.The
То из отверстий 401-407, которое как раз находится перед отверстием 215 отводящего блока 211, образует выпускное отверстие, через которое молоко может вытекать из резервуара 201. Величину выпускного отверстия можно изменять посредством поворота пластины 214 и позиционирования одного из отверстий 401 - 404 перед отверстием 215 отводящего блока 211. Отток молока из резервуара 201 можно останавливать посредством позиционирования сектора 408 без отверстия перед отверстием 215 отводящего блока 211, так что оно по существу полностью перекрывается пластиной 214.That of the holes 401-407, which is just in front of the
Привод 218 пластины может содержать в некоторых вариантах выполнения шаговый двигатель, при этом в некоторых вариантах выполнения может быть предусмотрен редуктор для обеспечения снижения скорости вращения шагового двигателя до скорости поворота пластины 214. Привод 218 пластины может быть выполнен так, что промежуток времени, необходимый для смены одного отверстия пластины 214, расположенного моментально перед отверстием 215, соседним отверстием пластины перед отверстием 215, лежит в диапазоне от примерно 0,1 секунды до примерно 0,3 секунды. На основании относительно хороших смазочных свойств молока и относительно небольшой силы давления на пластину 214, которая может быть максимально равна гидростатическому давлению на сектор пластины 214, а также относительно небольшого момента инерции пластины 214, которая в некоторых вариантах выполнения может состоять из нержавеющей стали, пластина может иметь диаметр примерно 60 мм и толщину примерно 0,6 мм, этого можно достигать также с помощью относительно слабых и легких шаговых двигателей.The
На основании разницы давления между молоком у дна резервуара 201 и коллектором 240, которая, как указывалось выше, по существу равно гидростатическому давлению молока в резервуаре 201, молоко вытекает через выпускное отверстие. Поскольку гидростатическое давление возрастает, когда уровень заполнения молока в резервуаре 201 увеличивается, то с увеличением уровня заполнения увеличивается поток молока через выпускное отверстие. Кроме того, поток молока через выпускное отверстие зависит от величины выпускного отверстия, при этом поток молока при одинаковом уровне заполнения тем больше, чем больше выпускное отверстие.Based on the pressure difference between the milk at the bottom of the
Поток молока через выпускное отверстие можно определять для каждой устанавливаемой с помощью средств 213 для изменения величины выпускного отверстия величины в виде функции уровня заполнения.The flow of milk through the outlet can be determined for each set using means 213 to change the magnitude of the outlet size as a function of fill level.
В некоторых вариантах выполнения можно измерять уровень заполнения резервуара 201 с размерностью «масса молока на единицу поверхности». Когда молоко не содержит воздушных пузырьков, то из указанного в этой размерности уровня заполнения можно вычислять высоту заполнения молока в резервуаре 201 посредством деления на плотность молока. Однако молоко в резервуаре 201 может содержать определенное количество воздушных пузырьков, которые по существу не увеличивают массу молока, поскольку плотность воздуха намного меньше плотности молока. В верхней части резервуара 201 может иметься очень много воздушных пузырьков, так что молоко имеет пенистую консистенцию. В нижней части резервуара может иметься немного воздушных пузырьков, поскольку пузырьки воздуха в резервуаре 201 поднимаются вверх вследствие их меньшей плотности. Таким образом, через выпускное отверстие может вытекать молоко с очень небольшой долей воздушных пузырьков. Поток молока через выпускное отверстие зависит от разницы давления между молоком на дне резервуара 201 и в коллекторе 240, которая снова зависит от силы веса давящего на дно резервуара столба жидкости. На основании пренебрежительно малого веса пузырьков воздуха, его влиянием на разницу давления можно пренебречь. Поэтому разница давления по существу зависит от массы молока на единицу поверхности, которая давит на выпускное отверстие, в то время как уровень заполнения дополнительно может зависеть от количества и величины воздушных пузырьков, а также от плотности молока, которая может быть различной у различных видов животных.In some embodiments, it is possible to measure the fill level of the
Таким образом, поток молока через выпускное отверстие можно определять более точно, когда он определяется в виде функции измеряемого в массе молока на единицу поверхности уровня заполнения.Thus, the flow of milk through the outlet can be determined more accurately when it is determined as a function of the mass of milk measured per unit surface area of the filling level.
Поток через выпускное отверстие может быть, по меньшей мере приблизительно, пропорционален корню из уровня s заполнения молока в резервуаре 201. Постоянную пропорциональности можно определять экспериментально посредством выпускания молока при заданном уровне заполнения в течение определенного промежутка времени через выпускное отверстие и измерения количества вытекающего молока. Промежуток времени можно выбирать так, что количество вытекающего молока является небольшим относительно количества молока в резервуаре 201, так что уровень заполнения изменяется лишь незначительно за счет вытекания молока. Постоянная пропорциональности получается затем посредством деления измеренного количества молока на произведение длительности промежутка времени и корня из заданного уровня заполнения.The flow through the outlet may be at least approximately proportional to the root of the milk filling level s in the
В других вариантах выполнения постоянную пропорциональности можно определять посредством измерения вытекающего в течение определенного промежутка времени количества молока при различных уровнях заполнения и применения измеренных данных в функции видаIn other embodiments, the proportionality constant can be determined by measuring the amount of milk flowing out over a certain period of time at various filling levels and using the measured data as a function of the form
где M(s) является вытекающим во время промежутка времени Δt при уровне заполнения s количеством молока, и a является искомой постоянной пропорциональности.where M (s) is flowing during the time interval Δt at the filling level s with the amount of milk, and a is the desired constant proportionality.
При известной постоянной пропорциональности а можно вычислять поток F молока через выпускное отверстие из уровня заполнения s по формулеGiven the known constant proportionality a, it is possible to calculate the flow F of milk through the outlet from the filling level s according to the formula
При этом поток молока можно измерять с размерностью «масса молока за единицу времени».In this case, the milk flow can be measured with the dimension “milk mass per unit time”.
В других вариантах выполнения измеренные данные можно подставлять в другую функцию. В других вариантах выполнения можно определять поток молока через отверстие с помощью теоретических расчетов как функцию уровня заполнения.In other embodiments, the measured data can be substituted into another function. In other embodiments, it is possible to determine the flow of milk through the hole using theoretical calculations as a function of filling level.
Для каждого из отверстий 401-407 пластины 214 получается на основании различной величины отверстий 401-407 другая постоянная а пропорциональности.For each of the holes 401-407 of the
Устройство 200 содержит дополнительно устройство 219 измерения уровня заполнения. Устройство 219 измерения уровня заполнения может содержать расходомер 220 скоростного напора. Расходомер 220 скоростного напора имеет открытый нижний конец 221, который находится внутри резервуара 201 ниже высоты заполнения, которая возникает при минимальном подлежащем измерению уровне заполнения резервуара 201 и которая показана на фиг.2 штриховой линией 222, так что нижний конец 221 расходомера 220 скоростного напора находится ниже поверхности молока, когда резервуар заполнен выше минимального уровня заполнения. На верхнем конце расходомера 220 скоростного напора находится подвод 224 газа, который содержит дроссельную диафрагму, которая закрывает расходомер 220 скоростного напора на верхнем конце. Верхний конец 224 расходомера 220 скоростного напора находится в окружающей среде устройства, так что на основании доильного разряжения воздух из окружающей среды всасывается через дроссельную диафрагму в расходомер 220 скоростного напора. Дроссельная диафрагма может иметь такие размеры, что при разнице давления между окружающей средой и внутренним пространством расходомера скоростного напора 50 кПа, что соответствует типичному значению доильного разряжения, в расходомер 220 скоростного напора входит один литр воздуха в минуту.The
В других вариантах выполнения можно с помощью насоса или баллона направлять воздух или другой газ в расходомер 220 скоростного напора.In other embodiments, it is possible to direct air or other gas to a
Воздух, который входит через дроссельное отверстие 224 в расходомер 220 скоростного напора, выходит из него на нижнем конце расходомера 220 скоростного напора. В некоторых вариантах выполнения на нижнем конце 221 расходомера 220 скоростного напора может быть предусмотрен вырез 226, за счет которого можно подавлять образование больших пузырей, так что достигается равномерный выход воздуха из расходомера 220 скоростного напора.Air that enters through the
Во время выхода воздуха из расходомера 220 скоростного напора внутри него устанавливается давление, которое по существу равно давлению молока на нижнем конце расходомера 220 скоростного напора. Последнее равно сумме оказываемого молоком гидростатического давления и имеющимся в верхней зоне резервуара 201 над поверхностью молока давлением.During the exit of air from the
Кроме того, устройство 219 измерения уровня заполнения содержит устройство 225 измерения давления, которое предназначено для измерения разницы давления между внутренним пространством расходомера 220 скоростного напора и зоной резервуара 201 над максимальным уровнем заполнения, который не превышается при нормальной работе устройства 200. На фиг.2 штриховой линией 223 показана высота заполнения молока в резервуаре, которая получается при типичной доле воздушных пузырьков в молоке при максимальном уровне заполнения резервуара 201. Разница давления равна гидростатическому давлению молока на нижнем конце расходомера 220 скоростного напора.In addition, the filling level measuring device 219 includes a pressure measuring device 225, which is designed to measure the pressure difference between the internal space of the high-
Когда молоко в резервуаре 201 содержит воздушные пузырьки, то влиянием воздушных пузырьков на гидростатическое давление молока можно пренебречь, поскольку плотность молока намного меньше плотности окружающего их молока. Таким образом, гидростатическое давление зависит по существу от массы молока на единице поверхности. Таким образом, из перепада давления между внутренним пространством расходомера 220 скоростного напора и зоной резервуара 210 над максимальным уровнем заполнения можно вычислять уровень заполнения резервуара с размерностью «масса молока на единице поверхности», например, посредством деления измеренного перепада давления на ускорение свободного падения у поверхности земли. В некоторых вариантах выполнения можно дополнительно добавлять фактор коррекции, с помощью которого учитывается расстояние нижнего конца 221 расходомера 220 скоростного напора от дна резервуара 201.When the milk in the
Устройство 225 измерения давления может содержать датчик 227 перепада давления, который предназначен для измерения разницы давления между первым участком датчика 227 перепада давления, который соединен с верхней частью измерительного объема 253, и вторым участком датчика 227 перепада давления, который соединен с нижней частью измерительного объема 253. Верхняя часть измерительного объема 253 соединена через первый трубопровод 228 с внутренним пространством расходомера 220 скоростного напора, и нижняя часть измерительного объема соединена через второй трубопровод 231 с зоной резервуара 201 выше возникающей при максимальном уровне заполнения высоты 223 заполнения. За счет этого в верхней части измерительного объема 253 устанавливается давление, которое по существу равно давлению во внутреннем пространстве расходомера 220 скоростного напора, а в нижней части измерительного объема 253 устанавливается давление, которое по существу равно давлению в верхней части резервуара 201. За счет этого можно с помощью датчика 227 перепада давления измерять разницу давления между внутренним пространством расходомера 220 скоростного напора и зоной резервуара 201 над максимальным уровнем 223 заполнения.The pressure measuring device 225 may include a differential pressure sensor 227, which is designed to measure the pressure difference between the first section of the differential pressure sensor 227, which is connected to the upper part of the measuring volume 253, and the second section of the differential pressure sensor 227, which is connected to the lower part of the measuring volume 253 The upper part of the measuring volume 253 is connected through the first pipe 228 to the interior of the
При измерении разницы давления с помощью датчика 227 перепада давления не требуется контакт между датчиком 227 перепада давления и молоком, за счет чего можно предотвращать обызвествление и/или отвораживание датчика 227 перепада давления. Кроме того, датчик 227 перепада давления внутри измерительного объема 253 может быть расположен с защитой, так что он защищается от повреждений, например, при чистке устройства 200.When measuring the pressure difference using the differential pressure sensor 227, contact between the differential pressure sensor 227 and milk is not required, thereby preventing calcification and / or defrosting of the differential pressure sensor 227. In addition, the differential pressure sensor 227 inside the measuring volume 253 can be located with protection, so that it is protected from damage, for example, when cleaning the
В некоторых вариантах выполнения на конце первого трубопровода 228 внутри расходомера 220 скоростного напора может быть предусмотрен слезник 230. В качестве альтернативного решения или дополнительно на конце второго трубопровода 229 внутри резервуара 201 может быть предусмотрен слезник 231. За счет этого можно предотвращать проникновение молока или другой жидкости из резервуара 201 в трубопроводы 228, 229, например, когда прерывается доильное разрежение при полностью заполненном резервуаре 201, или когда еще мокрое устройство 200 при транспортировке удерживается не вертикально, например, в перевернутом положении.In some embodiments, a teardrop 230 may be provided at the end of the first conduit 228 within the high-
При проникновении жидкости в трубопроводы 228, 229 могут происходить колебания жидкости относительно сжимаемого воздуха между жидкостью и датчиком 217 перепада давления, при которых воздух попеременно сжимается и расширяется. За счет этого могут возникать колебания измеренной разницы давления. Кроме того, проникновение жидкости в трубопроводы 228, 229 может приводить к повреждению датчика 227 измерения давления.When liquid enters the pipelines 228, 229, fluid oscillations can occur relative to the compressed air between the liquid and the
Кроме того, в некоторых вариантах выполнения датчик 217 перепада давления может быть защищен от влаги мембранами 232, 233 из газопроницаемого и непроницаемого для жидкости материала, такого как, например, Gore-Tex, тефлон или металлокерамика. При этом пространство между мембранами 232, 233 и датчиком 227 перепада давления может быть небольшим (например, иметь объем от примерно 0,02 до 0,1 мл), с целью удерживания небольшим газового обмена, необходимого для выравнивания давления между обеими сторонами мембран 232, 233.In addition, in some embodiments, the
В некоторых вариантах выполнения датчик 227 перепада давления может быть обработан экстремально ползучей жидкостью, такой как, например, Parylen, для защиты от повреждения влагой.In some embodiments, the differential pressure sensor 227 may be treated with an extremely creeping fluid, such as, for example, Parylen, to protect against moisture damage.
Устройство 219 измерения уровня заполнения может содержать в некоторых вариантах выполнения нагревательное устройство 234, которое предназначено для нагревания датчика 227 перепада давления и возможно всего измерительного объема 253. Нагревательное устройство 234 может содержать, например, электрическое нагревательное сопротивление. За счет нагревания датчика 227 перепада давления и/или измерительного объема 253 можно предотвращать или по меньшей мере уменьшать образование конденсата на датчике 227 перепада давления и/или в измерительном объеме 253.The fill level measuring device 219 may include, in some embodiments, a heating device 234 that is designed to heat the differential pressure sensor 227 and possibly the entire measurement volume 253. The heating device 234 may comprise, for example, an electrical heating resistance. By heating the differential pressure sensor 227 and / or the measurement volume 253, it is possible to prevent or at least reduce the formation of condensate on the differential pressure sensor 227 and / or in the measurement volume 253.
В некоторых вариантах выполнения измерительный объем 253 может быть окружен теплоизоляцией, при этом нагревательное устройство предусмотрено внутри теплоизоляции. За счет этого может быть снижена требуемая для нагревания измерительного объема и/или датчика 227 перепада давления энергия, что обеспечивает экономящую энергию работу устройства 200.In some embodiments, the measurement volume 253 may be surrounded by thermal insulation, with a heating device provided inside the thermal insulation. Due to this, the energy required for heating the measuring volume and / or the differential pressure sensor 227 can be reduced, which provides energy-saving operation of the
Данное изобретение не ограничивается вариантами выполнения, в которых устройство 219 измерения уровня заполнения выполнено указанным выше образом.The present invention is not limited to embodiments in which the filling level measuring device 219 is configured as described above.
В других вариантах выполнения могут быть предусмотрены два датчика измерения абсолютного давления, из которых один находится ниже соответствующей минимальному уровню заполнения высоты 222 заполнения, а другой - выше соответствующей максимальному уровню заполнения высоты 223 заполнения. Гидростатическое давление молока и тем самым уровень заполнения можно определять путем образования вычислительным путем разницы обоих давлений, измеренных датчиками измерения абсолютного давления.In other embodiments, two absolute pressure sensors may be provided, one of which is below the minimum fill level of the fill height 222, and the other is above the maximum fill level of the fill height 223. The hydrostatic pressure of the milk and thus the filling level can be determined by calculating by calculating the difference between the two pressures measured by absolute pressure sensors.
В другом варианте выполнения может быть предусмотрен датчик перепада давления, который расположен на стороне дна резервуара 201 и одна сторона которого соединена с помощью трубопровода с зоной резервуара 201 над максимальным уровнем 223 заполнения. За счет этого могут быть исключены проблемы вычисления разницы давлений между двумя датчиками измерения абсолютного давления, которые обусловлены различием обоих датчиков измерения абсолютного давления, например, относительно линейности, смещений и температурных характеристик.In another embodiment, a differential pressure sensor may be provided that is located on the bottom side of the
В некоторых из этих вариантов выполнения между датчиком перепада давления и внутренним пространством резервуара 201 может быть предусмотрена эластичная разделительная мембрана, при этом промежуточное пространство между эластичной разделительной мембраной и датчиком перепада давления заполнено маслом, например, силиконовым маслом. За счет этого можно предотвращать непосредственный контакт между молоком и датчиком перепада давления, который может приводить к отвораживанию и/или обызвествлению датчика перепада давления и к опасности механических повреждений датчика перепада давления.In some of these embodiments, an elastic separation membrane may be provided between the differential pressure sensor and the interior of the
В других вариантах выполнения можно измерять уровень заполнения резервуара 201 с помощью нескольких расположенных на различных расстояниях от дна резервуара 201 отдельных электродов, которые могут быть расположены, например, на боковой стенке резервуара 201. Эти разнесенные по высоте отдельные электроды (точки измерения) могут взаимодействовать с общим противоэлектродом, который проходит в резервуаре вертикально от дна до высоты заполнения, которая может возникать при максимальном уровне заполнения резервуара 201, по существу на постоянном расстоянии от отдельных электродов. На основании электрической проводимости молока, электрическое сопротивление между отдельным электродом и противоэлектродом уменьшается, когда отдельный электрод находится ниже поверхности молока. Посредством сравнения сопротивлений, которые измеряются между противоэлектродом и отдельными электродами, с пороговым значением можно тем самым определять, какие отдельные электроды находятся ниже поверхности молока. При известном расположении отдельных электродов можно делать заключение о высоте заполнения молока в резервуаре 201.In other embodiments, the filling level of the
Поскольку проводимость молока уменьшается, когда в молоке находятся воздушные пузырьки, то можно из измеренных электрических сопротивлений определять дополнительно соответствующую долю воздуха в молоке между противоэлектродом и отдельными электродами и из него определять плотность молока. При этом сопротивления можно нормировать относительно измеренного у дна резервуара 201 значения, с целью компенсации различий проводимости чистого молока. При проведении такого измерения для всех отдельных электродов можно при известной плотности чистого молока определять профиль плотности молока по всей высоте резервуара 201. За счет интегрирования профиля плотности по высоте резервуара, причем плотность над высотой заполнения равна нулю, можно получать уровень заполнения в размерности «масса молока на единицу поверхности».Since the conductivity of milk decreases when air bubbles are in the milk, it is possible to additionally determine the corresponding air fraction in the milk between the counter electrode and the individual electrodes from the measured electrical resistances and determine the milk density from it. In this case, the resistance can be normalized relative to the value measured at the bottom of the
В других вариантах выполнения можно определять уровень заполнения с помощью емкостных, кондуктивных или индуктивных способов измерения, или же с помощью поплавка, или плавучего тела, или с помощью ультразвука.In other embodiments, it is possible to determine the fill level using capacitive, conductive or inductive measurement methods, or using a float, or a floating body, or using ultrasound.
Кроме того, устройство 200 содержит управляющий блок 236, который предназначен для управления средствами 213 изменения величины верхнего порогового значения в зависимости от уровня заполнения, определяемого устройством 219 измерения уровня заполнения молока в резервуаре 201, с целью установки величины верхнего порогового значения так, что уровень заполнения остается в заданном диапазоне, например, между минимальным уровнем заполнения и максимальным уровнем заполнения.In addition, the
Управляющий блок может быть образован с помощью электронного модуля 235, который снабжается электроэнергией от батареи 238, например, аккумулятора. Электронный модуль 235 может быть соединен с устройством 219 измерения уровня заполнения. В вариантах выполнения, в которых устройство 219 измерения уровня заполнения выполнено в соответствии с описанием применительно к фиг.2, электронный модуль 235 может быть соединен, в частности, с датчиком 227 перепада давления и нагревательным устройством 234 и предназначен для вычисления уровня заполнения из измеренной датчиком 227 перепада давления разницы давления, а также для включения при необходимости нагревательного устройства 234.The control unit can be formed using an electronic module 235, which is supplied with electricity from a battery 238, for example, a battery. An electronic module 235 may be coupled to a fill level measuring device 219. In embodiments where the filling level measuring device 219 is made as described with reference to FIG. 2, the electronic module 235 can be connected, in particular, to the differential pressure sensor 227 and the heating device 234 and is designed to calculate the filling level from the measured sensor 227 differential pressure differential pressure, as well as to enable, if necessary, the heating device 234.
Кроме того, электронный модуль 235 может быть соединен со средствами 213 для изменения величины верхнего порогового значения. В вариантах выполнения, в которых средства 213 выполнены в соответствии с описанием применительно к фиг.2 и 4, электронный модуль может быть соединен, в частности, с приводом 218 пластины и предназначен для его управления, с целью движения пластины 214.In addition, the electronic module 235 can be connected to
В некоторых вариантах выполнения управляющий блок 236 может быть предназначен для управления средствами 213 изменения величины выпускного отверстия так, что выпускное отверстие увеличивается, когда уровень заполнения резервуара превышает заданное верхнее пороговое значение, и выпускное отверстие уменьшается, когда уровень заполнения резервуара падает ниже заданного нижнего порогового значения.In some embodiments, the control unit 236 may be designed to control
В вариантах выполнения, в которых средства 213 выполнены в соответствии с описанием применительно к фиг.2, выпускное отверстие можно увеличивать посредством поворота пластины 214 так, что одно другое из отверстий 401-407, которое больше отверстия, расположенного в данный момент перед отверстием 215 отводящего блока 211, позиционируется перед отверстием 215. Выпускное отверстие может быть уменьшено посредством позиционирования одного меньшего из отверстий 401-407 перед отверстием 215 отводящего блока 211.In embodiments where the
Когда выпускное отверстие увеличивается, то увеличивается поток молока из резервуара 201. За счет этого может понижаться уровень заполнения резервуара 201 так, что уровень заполнения снова падает ниже верхнего порогового значения. При очень больших потоках молока в резервуар 201 может происходить, что уровень заполнения резервуара после увеличения выпускного отверстия нарастает лишь медленнее, чем прежде или остается постоянным. В этом случае управляющий блок 236 может увеличивать поток молока за счет дальнейшего увеличения выпускного отверстия. Это может происходить, например, когда поток молока во время заданного интервала времени после последнего увеличения выпускного отверстия не опускается ниже верхнего порогового значения. Величину выпускного отверстия можно увеличивать так долго, пока уровень заполнения не упадет ниже верхнего порогового значения.When the outlet increases, the flow of milk from the
Когда выпускное отверстие уменьшается, то уменьшается поток молока из резервуара 201. За счет этого уровень заполнения может снова подниматься выше нижнего порогового значения. Если уровень заполнения внутри заданного интервала времени не поднимается выше нижнего порогового значения, что может происходить при небольших потоках молока, то выпускное отверстие может быть уменьшено, пока не будет снова превышено нижнее пороговое значение. В некоторых вариантах выполнения выпускное отверстие может быть после длительного непревышения нижнего порогового значения также закрыто полностью, например, посредством позиционирования сектора 408 без отверстия пластины 214 перед отверстием 215 отводящего блока 211.When the outlet decreases, the flow of milk from the
В некоторых вариантах выполнения верхнее пороговое значение может быть равно максимальному уровню 223 заполнения, а нижнее пороговое значение может быть равно минимальному уровню 222 заполнения. В других вариантах выполнения верхнее пороговое значение может быть меньше максимального уровня 223 заполнения, а нижнее пороговое значение может быть больше минимального уровня заполнения. Например, верхнее пороговое значение может составлять примерно 90% максимального уровня заполнения, а нижнее пороговое значение может составлять примерно 110% минимального уровня заполнения. За счет этого можно предотвращать также лишь небольшое превышение максимального уровня заполнения и падение ниже минимального уровня заполнения.In some embodiments, the upper threshold value may be equal to the maximum fill level 223, and the lower threshold value may be equal to the minimum fill level 222. In other embodiments, the upper threshold value may be less than the maximum fill level 223, and the lower threshold value may be greater than the minimum fill level. For example, the upper threshold value may be approximately 90% of the maximum fill level, and the lower threshold value may be approximately 110% of the minimum fill level. Due to this, only a slight excess of the maximum filling level and falling below the minimum filling level can also be prevented.
В некоторых вариантах выполнения минимальный уровень заполнения может быть задан как тот уровень заполнения, при котором молоко в резервуаре при минимальной возникающей при работе устройства 200 доле воздушных пузырьков в молоке, например, при по существу свободном от воздушных пузырьков молоке, доходит до нижнего конца расходомера 220 скоростного напора. В таких вариантах выполнения падение ниже минимального уровня заполнения может предотвращать измерения уровня заполнения с помощью устройства 219 измерения уровня заполнения, поскольку в этом случае нижний конец расходомера скоростного напора может лежать выше поверхности молока, так что больше невозможно выравнивание давления между гидростатическим давлением молока и давлением газа внутри расходомера 220 скоростного напора. Максимальный уровень заполнения может быть задан в некоторых вариантах выполнения как тот уровень заполнения, при котором молоко при максимальной возникающей при работе устройства 200 доле воздушных пузырьков в молоке, которую можно определять экспериментально, доходит до отверстия трубопровода 231. В таких вариантах выполнения превышение максимального уровня заполнения может приводить к проникновению молока в трубопровод 231 и к загрязнению датчика 227 перепада давления.In some embodiments, the minimum fill level can be set as the fill level at which the milk in the tank, with the minimum amount of air bubbles in the milk that occurs during operation of the
При этом увеличение выпускного отверстия при превышении верхнего порогового значения, которое меньше максимального уровня заполнения, может помогать предотвращению загрязнения датчика 227 перепада давления молоком, а уменьшение выпускного отверстия при падении уровня ниже нижнего порогового значения, которое больше минимального уровня заполнения, может помогать обеспечению постоянной возможности измерения уровня заполнения с помощью устройства 219 измерения уровня заполнения.Moreover, increasing the outlet when exceeding the upper threshold value that is less than the maximum fill level can help prevent milk differential pressure sensor 227 from becoming contaminated, and decreasing the outlet when the level drops below the lower threshold value that is greater than the minimum fill level can help ensure constant measuring the fill level using the device 219 measuring the fill level.
Как указывалось выше, поток молока через выпускное отверстие резервуара 201 зависит от величины выпускного отверстия и уровня заполнения резервуара 201, при этом при более высоком уровне заполнения можно получать больший поток молока. Когда поток молока из подающего блока 202 в резервуар 201 находится в диапазоне между потоком молока, который получается при установленной величине выпускного отверстия при минимальном уровне 222 заполнения, и потоком молока, который получается при установленной величине выпускного отверстия при максимальном уровне 223 заполнения, то может устанавливаться равновесие, при котором уровень заполнения принимает значение между минимальным уровнем 222 заполнения и максимальным уровнем 223 заполнения. При этом значении приток молока в резервуар 201 и отток молока из резервуара 201 по существу равны. За счет изменения величины выпускного отверстия можно изменять диапазон, внутри которого может устанавливаться состояние равновесия.As indicated above, the flow of milk through the outlet of the
За счет осуществляемого управляющим блоком 236 изменения величины выпускного отверстия можно изменять величину выпускного отверстия так долго, пока выпускное отверстие не будет иметь такую величину, что может устанавливаться состояние равновесия между притоком и оттоком молока, или же происходят лишь относительно медленные изменения уровня заполнения резервуара 201. За счет этого можно предотвращать или по меньшей мере уменьшать частые изменения величины выпускного отверстия.Due to the change in the size of the outlet made by the control unit 236, it is possible to change the size of the outlet so long as the outlet is not so large that a state of equilibrium can be established between the inflow and outflow of milk, or only relatively slow changes in the filling level of the
В некоторых вариантах выполнения в начале процесса доения выпускное отверстие может быть закрыто. Поток молока в резервуар 201 приводит в этом случае к подъему уровня заполнения резервуара 201, из которого можно вычислять поток молока в резервуар 201, что будет пояснено более точно ниже.In some embodiments, the outlet may be closed at the start of the milking process. The flow of milk into the
Если во время процесса доения превышается верхнее пороговое значение уровня заполнения, то из вычисленного потока молока можно определять величину выпускного отверстия, при котором при вычисленном потоке молока может устанавливаться состояние равновесия между потоком молока в резервуар 201 и потоком молока из резервуара 201, при этом уровень заполнения в состоянии равновесия лежит между нижним и верхним пороговым значением. Затем можно с помощью средств 213 устанавливать определенную величину выпускного отверстия.If the upper threshold level of the filling level is exceeded during the milking process, then the size of the outlet can be determined from the calculated milk flow at which the equilibrium state can be established between the milk flow into the
Когда в более поздний момент времени поток молока в резервуар 201 возрастает, то может случиться, что снова будет превышено верхнее пороговое значение. Если же поток молока в резервуар 201 уменьшается, то может случиться, что уровень падает ниже нижнего порогового значения.When at a later point in time the flow of milk into the
В обоих случаях можно из моментального потока молока, как будет пояснено ниже, из уровня заполнения и моментальной величины выпускного отверстия определять величину выпускного отверстия, при которой при моментальном потоке молока может устанавливаться равновесие между потоком молока в резервуар 201 и потоком молока из резервуара 201, при этом уровень заполнения в состоянии равновесия лежит между нижним и верхним пороговым значением. Затем можно с помощью средств 213 устанавливать определенную величину выпускного отверстия.In both cases, it is possible to determine the size of the outlet at which the equilibrium between the flow of milk into the
В вариантах выполнения, в которых величину выпускного отверстия можно, как указывалось выше, изменять с помощью пластины 214 с несколькими отверстиями 401-407, можно для каждого отверстия 401-407 определять интервал равновесия потоков молока, при котором может устанавливаться равновесие между нижним и верхним пороговым значением. При этом верхняя граница интервала соответствует потоку молока через выпускное отверстие при уровне заполнения, который равен верхнему пороговому значению. Нижняя граница интервала соответствует потоку молока через выпускное отверстие при уровне заполнения, который равен нижнему пороговому значению.In embodiments in which the size of the outlet can be changed, as indicated above, using a
В некоторых вариантах выполнения интервалы равновесия для некоторых или всех отверстий 401-407 могут быть частями диапазона потока молока от примерно 0,5 кг/мин до примерно 12 кг/мин.In some embodiments, equilibrium intervals for some or all of the openings 401-407 may be parts of a milk flow range from about 0.5 kg / min to about 12 kg / min.
Для определения величины выпускного отверстия, при которой при моментальном потоке молока может устанавливаться состояние равновесия, можно выбирать одну из имеющихся в распоряжении величин выпускного отверстия, при которой моментальный поток молока лежит в интервале равновесия.To determine the size of the outlet at which the equilibrium state can be established with the instant milk flow, one of the available outlet sizes can be selected at which the instant milk flow lies in the equilibrium range.
Когда моментальный поток молока ни при какой из имеющихся величин выпускного отверстия не лежит в интервале равновесия, то при превышении верхнего порогового значения можно позиционировать перед отверстием 215 по сравнению с расположенным в данный момент перед отверстием 215 отводящего блока 211 отверстием пластины 214 следующее большее из отверстий 401-407. Если после этого внутри заданного интервала времени не превышается верхнее пороговое значение, то можно еще раз переключиться на следующее большее отверстие.When the instantaneous milk flow at any of the available outlet openings does not lie in the equilibrium range, when the upper threshold value is exceeded, it is possible to position the next larger opening of the
Если происходит падение ниже нижнего порогового значения и нет в распоряжении величины выпускного отверстия, при которой может устанавливаться состояние равновесия, то можно позиционировать перед отверстием 215 по сравнению с расположенным в данный момент перед отверстием 215 отводящего блока 211 отверстием пластины 214 следующее меньшее из отверстий 401-407. Если после этого внутри заданного интервала времени не превышается нижнее пороговое значение, то можно еще раз переключиться на следующее меньшее отверстие.If there is a drop below the lower threshold value and there is no outlet size at which the equilibrium state can be established, then the next smaller of the holes 401- located at the front of the
Данное изобретение не ограничивается вариантами выполнения, в которых подлежащая установке величина выпускного отверстия определяется на основе моментального потока молока. В других вариантах выполнения можно на основе измерения потока молока в различные моменты времени выполнять экстраполяцию потока молока.The present invention is not limited to embodiments in which the outlet size to be set is determined based on the instantaneous flow of milk. In other embodiments, it is possible to extrapolate the milk stream based on the measurement of milk flow at different points in time.
Например, в некоторых вариантах выполнения можно на основе значения моментального потока молока и значения потока молока, который был измерен в момент времени, который на заданное время раньше, выполнять линейную экстраполяцию потока молока. Для этого может быть определена линейная функция для зависимости от времени потока молока, которая проходит через измеренные значения. В других вариантах выполнения можно выполнять экстраполяцию на основе более двух измерительных значений, например, посредством подгонки линейной функции к измеренным значениям, и можно также выполнять нелинейную экстраполяцию, например, посредством подгонки квадратной функции к измеренным значениям. При экстраполяции на основе измеренного в данный момент потока молока и измеренного раньше потока молока оценивается поток молока для будущего момента времени посредством подставления будущего момента времени в подогнанную к измеренным значениям функцию.For example, in some embodiments, it is possible to linearly extrapolate the milk stream based on the instantaneous milk flow value and the milk flow value that was measured at a point in time that is a predetermined time earlier. For this, a linear function can be determined for the milk flow time, which passes through the measured values. In other embodiments, it is possible to extrapolate based on more than two measurement values, for example, by fitting a linear function to the measured values, and you can also perform non-linear extrapolation, for example, by adjusting the square function to the measured values. When extrapolating from the currently measured milk flow and the previously measured milk flow, the milk flow is estimated for a future point in time by substituting a future point in time in a function adapted to the measured values.
Определение величины выпускного отверстия, при которой может устанавливаться состояние равновесия, можно затем выполнять указанным выше образом, при этом вместо моментального потока молока применяется экстраполированное значение потока молока. За счет этого можно лучше учитывать кратковременные изменения потока молока.The determination of the size of the outlet at which the equilibrium state can be established can then be carried out in the manner described above, with the extrapolated value of the milk flow used instead of the instantaneous milk flow. Due to this, you can better take into account short-term changes in the flow of milk.
В некоторых вариантах выполнения средства 213 для изменения величины выпускного отверстия выполнены так, что можно устанавливать набор величин выпускного отверстия, который обеспечивает возможность уменьшения числа изменений величины выпускного отверстия. В варианте выполнения, описание которого приведено выше применительно к фиг.2, это можно осуществлять за счет подходящего выбора величин отверстий 401-407, что более точно поясняется ниже.In some embodiments, execution of the
Величины отверстий 401-407 можно выбирать так, что расходы молока через отверстия при заданном уровне заполнения, например, при среднем уровне заполнения между максимальным уровнем заполнения и минимальным уровнем заполнения, различаются на заданную разницу расхода.The values of the openings 401-407 can be selected so that the flow rates of milk through the openings at a given filling level, for example, at an average filling level between the maximum filling level and the minimum filling level, differ by a predetermined flow rate difference.
Например, величины отверстий 401-407 можно выбирать так, что при уровне заполнения резервуара 201 0,01 кг/см2, что соответствует высоте заполнения примерно 100 мм, можно получать расходы 10,5 кг/мин, 9,0 кг/мин, 7,5 кг/мин, 6,0 кг/мин, 4,5 кг/мин, 3,0 кг/мин и 1,5 кг/мин. За счет позиционирования сектора 408 без отверстия перед отверстием 215 отводящего блока 211 может быть дополнительно установлен расход, равный нулю, который отличается от расхода при самом малом отверстии 407 на 1,5 кг/мин. Таким образом, расходы соседних секторов пластины 214, включая сектор 408 без отверстия, которые получаются при заданном уровне заполнения 0,01 кг/см2, отличаются в этом примере на разницу расхода 1,5 кг/мин.For example, the size of the holes 401-407 can be chosen so that when the filling level of the
Оценку промежутка времени tschalt между следующими друг за другом процессами переключения между отверстиями 401 - 407 можно осуществлять с помощью следующей формулы:The time interval t schalt between successive switching processes between
(3) (3)
При этом Vmax является количеством молока в резервуаре 201 при максимальном уровне заполнения, а Vmin - количеством молока в резервуаре 201 при минимальном уровне заполнения. ΔF является разницей расхода между соседними отверстиями.In this case, V max is the amount of milk in the
В указанном выше примере максимальный уровень заполнения может иметь значение 0,015 кг/см2, что соответствует высоте 223 заполнения примерно 150 мм, и минимальный уровень заполнения может иметь значение 0,003 кг/см2, что соответствует высоте 223 заполнения примерно 30 мм, при этом разница количества молока в резервуаре 201 при максимальном и минимальном уровне заполнения может составлять 650 г. Если поток молока при минимальном уровне заполнения 30 мм увеличивается за счет переключения на следующее большее отверстие из отверстий 401-407 на разницу расхода 1,5 кг/мин, то в соответствии с формулой (3) получается промежуток времени примерно 26 секунд до достижения максимального уровня заполнения. Соответствующий промежуток времени получается для достижения минимального уровня заполнения при уменьшении величины расхода на 1,5 кг/мин при максимальном уровне заполнения. На основании одинаковой разницы расхода между соседними отверстиями 401-407 эта оценка не зависит от установленной величины выпускного отверстия.In the above example, the maximum fill level may have a value of 0.015 kg / cm 2 , which corresponds to a fill height of 223 of approximately 150 mm, and the minimum fill level may have a value of 0.003 kg / cm 2 , which corresponds to a fill height of 223 of approximately 30 mm, with a difference the amount of milk in the
В вариантах выполнения данного изобретения заданное уравнением (2) отношение между разницей количества молока в резервуаре 201 при максимальном и минимальном уровне заполнения и разница расхода может быть больше примерно 20 секунд. За счет этого может обеспечиваться, что промежуток времени между следующими друг за другом изменениями величины выпускного отверстия является достаточно большим, чтобы предотвращать быстрое переключение между соседними отверстиями 401-407 пластины 214, которое могло бы приводить к относительно высокому потреблению энергии устройством 200.In embodiments of the present invention, the ratio given by equation (2) between the difference in the amount of milk in the
Кроме того, устройство 200 содержит блок 237 оценки, который предназначен для вычисления из установленной величины выпускного отверстия и уровня заполнения молока в резервуаре 201, определенного с помощью устройства 219 измерения уровня заполнения. При этом блок 237 оценки может обеспечиваться электронным модулем 235, который может содержать процессор, который пригоден для вычисления потока молока в резервуар 201.In addition, the
Молоко, которое течет из подводящего блока 202 в резервуар 201, может либо вытекать из него через выпускное отверстие резервуара 201 и в коллектор 240, либо оставаться в резервуаре 201. Когда в резервуар 201 втекает больше молока, чем вытекает из него, то происходит подъем уровня заполнения резервуара 201. Когда количество втекающего молока равно количеству вытекающего молока, то уровень заполнения остается постоянным, а когда количество вытекающего молока больше количества втекающего молока, то уровень заполнения падает.The milk that flows from the
В соответствии с этим, справедливо:In accordance with this, it is true:
При этом Fin является потоком молока в резервуар, ds/dt является производной во времени уровня заполнения, А - площадью поперечного сечения резервуара и F - потоком молока через выпускное отверстие.Moreover, F in is the flow of milk into the tank, ds / dt is the time derivative of the filling level, A is the cross-sectional area of the tank, and F is the milk flow through the outlet.
Первый член на правой стороне представляет разницу между количеством втекающего в резервуар 201 молока и количеством вытекающего молока, которая приводит к изменению уровня s заполнения, и F представляет поток молока через выпускное отверстие.The first term on the right side represents the difference between the amount of milk flowing into the
Площадь А поперечного сечения резервуара 201 является геометрической величиной резервуара 201, которую можно вычислить при известной форме резервуара 201. ds/dt можно вычислить из разницы между уровнями заполнения в два следующих друг за другом момента времени, и F можно вычислить из величины выпускного отверстия резервуара и уровня заполнения, как пояснялось подробно выше.The cross-sectional area A of the
Блок 237 оценки может быть предназначен для вычисления потока молока в резервуар 201 в соответствии с уравнением (4). В других вариантах выполнения можно применять другие способы вычисления. Например, можно пренебречь изменением уровня заполнения в резервуаре 201, и поток молока можно приблизительно определять посредством вычисления протекающего из резервуара 201 через выпускное отверстие потока молока. Когда в резервуаре 201, как указывалось выше, устанавливается равновесие между притоком и оттоком или происходит лишь медленный подъем или падение уровня заполнения, то можно за счет такого приближения достигать хорошей точности.The evaluation unit 237 may be designed to calculate the flow of milk into the
В некоторых вариантах выполнения блок 236 управления может быть предназначен для удерживания уровня заполнения в резервуаре 201 внутри относительно узкого диапазона, что может быть достигнуто посредством установки верхнего и нижнего порогового значения на относительно близко лежащие друг к другу значения. Поскольку в таких вариантах выполнения возникают относительно небольшие изменения уровня заполнения, то поток молока в резервуар 201 в таких вариантах выполнения может быть приблизительно равным потоку молока из резервуара 201, когда поток молока определяется в виде среднего значения в промежуток времени, который больше промежутка времени между следующими друг за другом изменениями величины выпускного отверстия. В качестве альтернативного решения или дополнительно к определению среднего значения, в таких вариантах выполнения может быть также предусмотрена особенно тонкая градация устанавливаемых величин выпускного отверстия, для того чтобы поток молока из резервуара 201 изменялся лишь немного при изменении величины выпускного отверстия.In some embodiments, the control unit 236 may be designed to hold the fill level in the
В некоторых вариантах выполнения можно перед вычислением потока молока в резервуар 201 выполнять усреднение во времени уровня заполнения, измеренного устройством 219 измерения уровня заполнения. За счет этого можно уменьшать высокочастотные составляющие измеренного уровня заполнения, которые могут быть обусловлены скачками давления вакуумного насоса доильного аппарата и падающими в резервуар каплями молока. За счет усреднения можно подавлять, например, частотные составляющие сигнала от датчика 227 перепада давления с частотами выше порогового значения в диапазоне от примерно 1 Гц до примерно 10 Гц.In some embodiments, it is possible before calculating the flow of milk into the
В некоторых вариантах выполнения можно выполнять усреднение во времени измеренного уровня заполнения с помощью подключенного к датчику 227 перепада давления преобразователя напряжения в частоту, который предусмотрен в электронном модуле 235. За счет этого можно осуществлять простое и точное усреднение.In some embodiments, it is possible to perform averaging over time of the measured fill level using the differential pressure transducer of the voltage to frequency connected to the sensor 227, which is provided in the electronic module 235. Due to this, simple and accurate averaging can be performed.
Из вычисленного потока молока в резервуар 201 можно посредством интегрирования вычислять все втекающее во время процесса доения в резервуар 201 количество молока, которое по существу может быть равно всему отдаваемому животным в процессе доения количеству молока. За счет этого можно определять общее количество молока. Интегрирование можно выполнять посредством цифрового интегрирования вычисленного блоком 237 оценки потока молока в резервуар 201. Цифровое интегрирование можно выполнять с помощью предусмотренного в электронном модуле 235 процессора.From the calculated milk flow into the
В других вариантах выполнения общее количество молока можно осуществлять также посредством интегрирования потока F молока через выпускное отверстие. Поскольку резервуар 201 в начале и в конце процесса доения пуст, то интеграл потока молока из резервуара 201, который получается путем интегрирования потока молока через выпускное отверстие, также соответствует отдаваемому общему количеству молока. Поскольку в этот интеграл не входит производная во времени уровня заполнения, определение которой может содержать определенную погрешность, то общее количество молока можно определять с повышенной точностью.In other embodiments, the total amount of milk can also be achieved by integrating the milk flow F through the outlet. Since the
Резервуар 201 может иметь высокую узкую форму. Например, резервуар 201 может иметь высоту примерно 18 см и площадь дна примерно 55 см2. При этом высота резервуара 201 может быть измерена в проходящем на фиг.2 сверху вниз направлении, а площадь дна может быть измерена в горизонтальной на фиг.2 поверхности, которая перпендикулярна плоскости чертежа на фиг.2. За счет этого можно удерживать небольшими воздействия отклонения вертикального направления резервуара 201 от направления отвеса.The
Вертикальное направление резервуара 201 может быть задано в некоторых вариантах выполнения боковыми стенками резервуара 201, которые могут быть вертикальными. Другие возможности задания вертикального направления резервуара 201 поясняются точнее ниже со ссылками на фиг.5.The vertical direction of the
В некоторых вариантах выполнения устройство 200 может содержать датчик 239 наклона известного типа, который соединен с электронным модулем 235 или же может быть предусмотрен в нем. Датчик наклона может быть предназначен для измерения наклона вертикального направления резервуара 201 относительно направления отвеса. Блок оценки может выполнять коррекцию измеренного потока молока и/или измеренного общего количества молока на основе наклона, измеренного с помощью датчика наклона, например, посредством умножения с зависящим от наклона показателем коррекции. Показатель коррекции для определенного угла наклона можно определять экспериментально тем, что подводящий блок 202 подает при известном угле наклона известное количество жидкости, например, молока, и измеряется общее количество молока устройства 200. Показатель коррекции получается затем из отношения между подаваемым в устройство 200 количеством жидкости и измеренным количеством жидкости. В блоке 237 оценки можно сохранять таблицу значений с показателями коррекции для различных углов наклона и/или направлений наклона, и блок 237 оценки может с помощью таблицы значений выполнять коррекцию измеренного потока молока и измеренного общего количества молока.In some embodiments,
Устройство 200 может содержать приспособление 241 для закрывания соединяемого с доильным аппаратом соединения 212, которое входит в коллектор 240 и образует сток коллектора 240. Приспособление 241 может содержать пластину 242, которая с помощью поворотного рычага 255 может быть соединена с поворотной осью 243. Поворотная ось 243 может проходить через дно коллектора 240 и установлена в нем с возможностью поворота и с уплотнением. Поворотный рычаг 255 можно с помощью приводного устройства 244, которое может содержать, например, поворотный магнит с углом поворота в диапазоне от примерно 10° до примерно 60°, поворачивать вокруг оси 243. За счет этого можно перемещать пластину 242 перед выходом соединения 212, с целью его закрывания, или удалять от него, с целью освобождения соединения 212.The
Пластина 242 может иметь плоскую цилиндрическую форму, состоять из стали, пластмассы или эбонита, иметь диаметр от примерно 18 мм до примерно 20 мм, а также высоту примерно 3 мм. Выход соединения 212 может иметь внутренний диаметр 16 мм, так что он может полностью закрываться пластиной 242. Дно коллектора 240 может быть по существу плоским, так что достигается по существу полностью герметичное закрывания соединения 212 с помощью пластины 242.Plate 242 may have a flat cylindrical shape, consist of steel, plastic or ebonite, have a diameter of from about 18 mm to about 20 mm, and also a height of about 3 mm. The outlet of the joint 212 may have an inner diameter of 16 mm, so that it can be completely covered by the plate 242. The bottom of the manifold 240 can be substantially flat, so that a substantially completely tight closure of the joint 212 by the plate 242 is achieved.
Приспособление 241 можно применять для закрывания в конце процесса доения соединения между доильным аппаратом и доильным комплектом, так что доильное разряжение не воздействует на соски животного, и можно снимать доильный комплект. В некоторых доильных аппаратах это может происходить автоматически. Приспособление 241 можно применять вместо известных, предусмотренных для этой цели клапанов прерывания разряжения или пневматических зажимов для шлангов.Special tool 241 can be used to close the connection between the milking unit and the milking set at the end of the milking process, so that the milking discharge does not affect the nipples of the animal, and the milking set can be removed. In some milking machines this can happen automatically. Special tool 241 can be used in place of the known, deactivated interruption valves or pneumatic hose clamps.
В некоторых вариантах выполнения приспособление 241 может быть соединено с электронным модулем 235. Электронный модуль 235 может содержать средства для управления приспособлением 241. Он может быть предназначен для обнаружения завершения процесса доения на основании измеряемого блоком 237 оценки потока молока в резервуар 201 и закрывания соединения 212 с помощью приспособления 241 при обнаружении конца процесса доения. Для обнаружения конца процесса доения можно сравнивать измеренный поток молока с пороговым значением, при этом процесс доения можно рассматривать как завершенный, когда поток падает ниже порогового значения.In some embodiments, the fixture 241 may be coupled to the electronic module 235. The electronic module 235 may include means for controlling the fixture 241. It may be designed to detect completion of the milking process based on the evaluation of the flow of milk into the
Измерительный объем 253 с датчиком 227 перепада давления, нагревательное устройство 234, электронный модуль 235, батарея 238 и датчик 239 наклона могут быть расположены в электронном отделении 301, которое расположено сбоку от резервуара 201. При этом батарея 238 может быть установлена в нижней части электронного отделения 301 с возможностью вдвигания снизу. Блокировка батареи 238 может быть выполнена относительно слабой, так что батарея 238 при падении вниз устройства 200 выходит из своего держателя. За счет этого можно уменьшать опасность разбивания устройства 200 при ударе о землю. Кроме того, батарею 238 можно удалять из устройства 200 для зарядки и заряжать независимо от устройства 200. Это может быть предпочтительным с точки зрения логистики при применении большого числа устройств 200, например, при доении стада коз, при котором одновременно применяется, например, 50 устройств 200.The measuring volume 253 with a differential pressure sensor 227, a heating device 234, an electronic module 235, a battery 238 and a tilt sensor 239 can be located in the
Электронное отделение 301 может иметь клавиатуру 304 и дисплей 302 для обслуживания устройства 200 и для выдачи измерительных данных с помощью устройства 200.The
На фиг.5 показано схематично в поперечном разрезе другое устройство 200, согласно изобретению, для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока. На фиг.5 и 2 применяются одинаковые позиции для обозначения соответствующих друг другу частей устройств 200 и 500. Кроме того, на фиг.5 некоторые компоненты устройства 500 не изображены для ясности. В частности, на фиг.5 не изображены устройство 219 измерения уровня заполнения, электронный модуль 235 и датчик 239 наклона. Однако устройство 500 может иметь такие компоненты с признаками, которые соответствуют указанным выше признакам соответствующих компонентов.Figure 5 shows schematically in cross section another
Устройство 500 содержит резервуар 201. Кроме того, устройство 500 содержит подводящий блок 202, который имеет центробежную головку 250 со стаканом 203, соединяемым с доильным аппаратом соединением 205, впускным отверстием 204 и выпускным отверстием 206 для молока, которое входит в резервуар 201. Признаки центробежной головки 250 и ее частей могут совпадать с указанными применительно к фиг.2 признаками. Воздух, который подводящий блок 202 подает смешанным с молоком через соединение 205, может направляться через обводной трубопровод 207, верхний конец 208 которого расположен в центробежной головке 250, в то время как молоко протекает через выпускное отверстие 206 для молока в резервуар 201.The
В устройстве 500 обводной трубопровод 207 проходит не вертикально через резервуар, как в устройстве 200, согласно фиг.2-4. Вместо этого он внутри резервуара 201 изогнут к внутренней стенке резервуара и проходит вниз вдоль боковой стенки. В некоторых вариантах выполнения обводной трубопровод 207 может также проходить через боковую стенку резервуара 201 или из верхнего центра центробежной головки 203 вверх или в сторону и проходить вдоль наружной стороны резервуара 201.In the
Под выпускным отверстием 206 центробежной головки 203 в резервуаре 201 может быть расположена по существу горизонтальная, имеющая форму двускатной крыши или конуса распределительная пластина 551. Распределительная пластина 551 может иметь больший радиус, чем выпускное отверстие 206 для молока, так что молоко, которое входит через выпускное отверстие 206 для молока в резервуар 201, попадает на распределительную пластину 551 и направляется ею к боковым стенкам резервуара 201.Under the
Молоко может протекать в резервуар 201 между распределительной пластиной 551 и боковыми станками резервуара 201. Расстояние между краем 553 распределительной пластины 551 и боковыми стенками 201 можно выбирать так, что площадь поперечного сечения зоны между распределительной пластиной 551 и боковыми поверхностями больше или равна площади поперечного сечения выпускного отверстия 206 для молока. За счет этого можно обеспечивать стекание молока, которое попадает в резервуар 201 через выпускное отверстие 206 для молока, между распределительной пластиной 551 и боковыми стенками резервуара 201. В некоторых вариантах выполнения расстояние между краем 553 распределительной пластины 551 и боковыми стенками резервуара 201 имеет значение в диапазоне от примерно 1,5 мм до примерно 3 мм, например, иметь значение примерно 2 мм.Milk can flow into the
За счет края 553 распределительной пластины 551 и боковых стенок резервуара 201 задается переходное отверстие, через которое втекающее в резервуар 201 молоко может протекать к боковым стенкам резервуара 201 и протекать вдоль боковых стенок вниз. За счет этого может достигаться особенно равномерная и по существу без ударов передача молока в резервуар 201 и уменьшение образования пены в резервуаре 201. Между распределительной пластиной 551 и покрывной поверхностью резервуара может находиться ситовая решетка 552, которая в некоторых вариантах выполнения может быть по существу вертикальной. С помощью ситовой решетки 552 можно улавливать и собирать загрязнения молока, такие как, например, остатки соломы, с целью уменьшения загрязнения резервуара 201. В некоторых вариантах выполнения распределительная пластина 551 и ситовая решетка 552 установлены с возможностью извлечения из резервуара 201, с целью более простой очистки распределительной пластины 551 и ситовой решетки 552.Due to the
В некоторых вариантах выполнения ситовая решетка 552 может быть расположена на расстоянии от края 553 распределительной пластины 551, с целью обеспечения более гомогенного потока молока через край 553. В некоторых вариантах выполнения ситовая решетка 552 может быть удалена на примерно 5-7 мм от края 553 распределительной пластины 551.In some embodiments, the
Кроме того, устройство 500 содержит отводящий блок 211, который предназначен для отвода молока из резервуара 201. Отводящий блок 211 имеет отверстие 215, через которое молоко может вытекать из резервуара 201 в коллектор 240. Нижний конец 210 обводного трубопровода 207 входит в коллектор 240, так что молоко и воздух снова сходятся в коллекторе 240. Через соединение 212 отводящий блок 211 соединяется с доильным трубопроводом доильного аппарата, в котором может создаваться доильное разряжение.In addition, the
Отводящий блок 211 содержит средства 213 для изменения величины выпускного отверстия, через которое молоко может протекать из резервуара 201 в коллектор 240. Они содержат пластину 214, которая расположена перед отверстием 215 отводящего блока 211 и имеет по меньшей мере два отверстия различной величины. Признаки пластины 214 могут соответствовать указанным применительно к фиг.2 и 4 признакам.The
Посредством поворота пластины 214 вокруг оси 217 можно позиционировать одно из отверстий 401-407 пластины 214 перед отверстием 215 отводящего блока 211, так что образуется выпускное отверстие, через которое молоко может вытекать из резервуара 201. Величину выпускного отверстия можно изменять посредством позиционирования одного другого отверстия 401-407 перед отверстием 215.By turning the
Ось 217 проходит через дно резервуара 201 в пространство 505, в котором находится двигатель 218, например, шаговый двигатель, для поворота пластины 214 вокруг оси 217. Ось 217 может направляться с помощью осевого подшипника 501. С помощью зубчатых колес 502, 503 можно обеспечивать редукцию между скоростью вращения двигателя 218 и скоростью поворота пластины 214, за счет чего обеспечивается возможность более точного позиционирования пластины и достаточна меньшая сила для движения пластины 214. За счет уплотнения 550 на оси 217 и ниже пластины 214, например, в виде кольца круглого поперечного сечения, можно по существу предотвращать проникновение молока в пространство 505.The
Между закрепленным на оси 217 зубчатым колесом 503 и осевым подшипником 501 или, в качестве альтернативы для осевого подшипника 501, другим закрепленным на резервуаре 201 конструктивным элементом, может быть установлена пружина 503 сжатия, с помощью которой зубчатое колесо 503 отдавливается от осевого подшипника 501 или другого конструктивного элемента, и пластина 214 прижимается к краю отверстия 215 отводящего блока 211. За счет этого достигается хорошее уплотнение между пластиной 214 и краем отверстия 215, так что молоко не протекает между пластиной 214 и краем отверстия 215.Between a
Резервуар 201 имеет заданное вертикальное направление, которое показано на фиг.5 обозначенной позицией 507 штриховой линией. Во время работы устройства 500, устройство 500 может быть ориентировано так, что вертикальное направление 507 проходит не по линии отвеса. Калибровка устройства 500 может быть выполнена при этой ориентации.The
В некоторых вариантах выполнения боковые стенки резервуара 201 могут быть параллельными вертикальному направлению 507. Например, резервуар 201 может быть цилиндрическим, и вертикальное направление 507 может быть задано направлением оси цилиндра.In some embodiments, the side walls of the
По меньшей мере в одной зоне резервуара 201 между минимальным уровнем заполнения, ниже которого не падает уровень во время нормальной работы устройства 500, и максимальным уровнем заполнения, который не превышается при нормальной работе устройства 500, как указывалось выше применительно к фиг.2, 3 и 4, что достигается посредством подходящего управления величиной выпускного отверстия с помощью соответственно выполненного управляющего блока, площадь поперечного сечения внутреннего пространства резервуара 201 может быть постоянной.In at least one zone of the
При этом площадь поперечного сечения задается поверхностью зоны плоскости, которая находится во внутреннем пространстве резервуара 201, при этом плоскость проходит перпендикулярно вертикальному направлению 507 резервуара 201.Moreover, the cross-sectional area is defined by the surface area of the plane, which is located in the inner space of the
Данное изобретение не ограничено вариантами выполнения с вертикальными боковыми стенками резервуара 201. В других вариантах выполнения боковые стенки резервуара 201 или их части могут быть также изогнуты относительно вертикального направления 507. Вертикальное направление резервуара 201 при подходящей форме резервуара в таких вариантах выполнения может быть задано так, что площадь поперечного сечения внутреннего пространства резервуара в зоне между минимальным и максимальным уровнем заполнения может быть постоянной.The present invention is not limited to embodiments with vertical side walls of the
В некоторых вариантах выполнения ось 217, вокруг которой поворачивается пластина 214, может быть наклонена к вертикальному направлению 507, при этом вертикальное направление 507 и ось 217 образуют друг с другом угол, который обозначен на фиг.5 позицией 509. При этом угол 509 может иметь величину в диапазоне от примерно 2 до примерно 10°.In some embodiments, the
За счет наклона оси 217 к вертикальному направлению 507, часть пластины 214 лежит ниже средней точки пластины 214, когда вертикальное направление 507 ориентировано по линии отвеса. Отверстие 215 отводящего блока 211 может быть расположено относительно пластины 214 так, что то из отверстий 401-407 пластины 214, которое находится в данный момент перед отверстием 215, находится ниже средней точки пластины. За счет этого можно обеспечивать особенно глубокое расположение выпускного отверстия резервуара 201, что способствует эффективному опустошению резервуара 201.By tilting the
Поверхность дна резервуара может иметь зону 510, в которой она по существу перпендикулярна вертикальному направлению 507. Другая зона 511 поверхности дна может быть по существу параллельной нижней стороне пластины 214. При этом отверстие 215 может находиться в зоне 511, а край отверстия может быть расположен ниже высоты зоны 510, которая показана на фиг.5 штриховой линией 506. За счет этого можно при ориентации вертикального направления 507 по линии отвеса опустошать резервуар 201 настолько через отверстие 215 и расположенное перед ним отверстие 401-407 пластины 214, что зона 510 больше не покрыта молоком. За счет этого можно уменьшать остатки молока в резервуаре 201 после опустошения резервуара 201 после завершения процесса доения.The surface of the bottom of the tank may have a
Данное изобретение не ограничено вариантами выполнения, в которых отверстие 215 и средства 213 для изменения величины выпускного отверстия находятся на дне резервуара 201. В некоторых вариантах выполнения отверстие 215 может быть расположено также в боковой стенке резервуара 201, и ось пластины 214 может проходить через боковую стенку резервуара 201, так что она перпендикулярна вертикальному направлению. При этом отверстие 215 может быть расположено ниже оси 217, с целью уменьшения остаточного количества молока в резервуаре 201, возможность опустошения которого через отверстие 215 не обеспечивается при ориентации вертикального направления 507 по линии отвеса.The present invention is not limited to embodiments in which the
Данное изобретение не ограничивается вариантами выполнения, в которых средства 213 для изменения величины выпускного отверстия содержат установленную с возможностью поворота пластину с отверстиями, как указывалось выше применительно к фиг.2-5.The present invention is not limited to embodiments in which the
В других вариантах выполнения средства 213 для изменения величины выпускного отверстия могут содержать два или более отверстий отводящего блока 211, которые можно открывать по отдельности и/или в комбинации друг с другом, при этом выпускное отверстие образуется одним или несколькими отверстиями, которые открыты. Описание таких средств 213 для изменения величины выпускного отверстия приводится ниже со ссылками на фиг.6а-6с.In other embodiments, the
Средства 213 можно применять в устройстве 600 для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока, другие признаки которого соответствуют признакам указанных выше устройств 200, 500.
На фиг.6а показаны схематично на виде сверху средства 213 для изменения величины выпускного отверстия с вертикального направления резервуара 201 устройства 600 для измерения отдаваемого животным в процессе доения количества молока. На фиг.6b схематично показан поперечный разрез вдоль плоскости 650, которая перпендикулярна плоскости чертежа на фиг.6а, а на фиг.6с схематично показан поперечный разрез вдоль плоскости 651, которая перпендикулярна как к плоскости чертежа на фиг.6а, так и к плоскости 650 и проходит через боковую стенку резервуара 201.Fig. 6a shows a schematic top view of a
В показанном на фиг.6а варианте выполнения средства 213 для изменения величины выпускного отверстия предусмотрены в дне резервуара 201. Однако в других вариантах выполнения средства 213 могут быть предусмотрены также в одной боковой стенке резервуара 201.In the embodiment shown in FIG. 6a, means 213 for changing the size of the outlet are provided in the bottom of the
Средства 213 содержат диафрагму 601 с первым отверстием 603, вторым отверстием 604 и третьим отверстием 605, а также первый закрывающий механизм 654, второй закрывающий механизм 655 и третий закрывающий механизм 656. Первый закрывающий механизм 654 предназначен для освобождения и закрывания первого отверстия 603. Соответственно, второй закрывающий механизм 655 и третий закрывающий механизм 656 предназначены для освобождения или закрывания второго отверстия 604, соответственно, третьего отверстия 605.The means 213 comprise a
В некоторых вариантах выполнения диафрагма 601 может содержать металлическую пластину с толщиной в диапазоне от примерно 3 мм до примерно 6 мм. Диафрагма 601 может быть закреплена на металлической пластине 602, например, посредством приклеивания. Металлическая пластина 602 может иметь большую толщину, чем диафрагма 601, и иметь под каждым из отверстий 603, 604, 605 отверстие, которое имеет большие размеры, чем расположенные над ними отверстия 603, 604, 605. За счет металлической пластины может предотвращаться или по меньшей мере уменьшаться изгиб диафрагмы 601. За счет такого расположения можно осуществлять особенно тонкую диафрагму 601, которая относительно своей характеристики пропускания почти не зависит от скорости протекающего потока и поэтому обеспечивает возможность простой калибровки и поэтому особенно пригодна для возможно более равномерного массового производства.In some embodiments, the
Диафрагма 601 может быть установлена в дне или же в других вариантах выполнения в боковой стенке резервуара 201, при этом на противоположной внутреннему пространству резервуара 201 стороне диафрагмы 601 может находиться коллектор 240. Таким образом, молоко может протекать из внутреннего пространства резервуара 201 через одно или несколько отверстий, которые освобождаются закрывающими механизмами 654, 655, 656, в коллектор 240.The
Аналогично указанным применительно к фиг.2-5 вариантам выполнения, в коллектор 240 может дополнительно входить обводной трубопровод (не изображен на фиг.6а-6с), который предназначен для подачи воздуха, который отделяется от молока в центробежной головке, в коллектор 240, так что воздух и молоко смешиваются в коллекторе 240. В коллектор 240 может входить дополнительно соединение 212, которое может быть соединено с доильным трубопроводом доильного аппарата.Similarly to those indicated with reference to FIGS. 2-5, a bypass pipe (not shown in FIGS. 6a-6c), which is designed to supply air that is separated from the milk in a centrifugal head, to the
В некоторых вариантах выполнения отверстия 603, 604, 605 могут иметь такие размеры, что поток молока через отверстие 605 примерно в два раза больше потока молока через отверстие 604, а поток молока через отверстие 604 примерно в два раза больше потока молока через отверстие 603. Потоки молока через отверстия 603, 604, 605 могут зависеть, как указывалось выше, от уровня заполнения резервуара 201. Однако поскольку вид зависимости потоков молока от уровня заполнения для всех отверстий 603, 604, 605 по существу одинаков, то соотношения между потоками молока через отверстия 603, 604, 605 могут по существу не зависеть от уровня заполнения резервуара 201. Соотношения между потоками молока через отверстия 603, 604, 605 можно устанавливать посредством подходящего выбора площадей поперечного сечения и формы отверстий 603, 604, 605.In some embodiments, the
В некоторых вариантах выполнения управляющий блок устройства 600 может быть предназначен для управления закрывающими механизмами 654, 655, 656 в соответствии с цифрами двоичного числа в диапазоне от нуля до семи. При этом открывается первое (наименьшее) отверстие 603, когда цифра с наименьшим разрядным значением бинарного числа равна единице, и закрывается, когда цифра с наименьшим разрядным значением равна нулю. Третье (наибольшее) отверстие 605 открывается, когда цифра с наибольшим разрядным значением равна единице, и закрывается, когда цифра с наибольшим разрядным значением равна нулю. Второе отверстие 604 открывается, когда средняя цифра равна единице, и закрывается, когда средняя цифра равна нулю.In some embodiments, the control unit of the
Таким образом, когда бинарное число имеет значение нуля, то все три отверстия 603, 604, 605 закрыты. Если бинарное число имеет значение семи, то все три отверстия 603, 604, 605 открыты. При значениях в диапазоне от единицы до шести часть отверстий 603, 604, 606 открыта и часть отверстий 603, 604, 605 закрыта. При этом общий поток молока через отверстия 603, 604, 605 по существу равен произведению из значения бинарного числа и потока молока через наименьшее из отверстий 603, 604, 605.Thus, when the binary number is zero, then all three
Те из отверстий 603, 604, 605, которые как раз открыты, образуют выпускное отверстие, через которое молоко отводится из резервуара 201 в коллектор 240. Если открыто больше чем одно отверстие 603, 604, 605, то выпускное отверстие состоит из нескольких частичных отверстий, которые отделены друг от друга зонами диафрагмы 601 и/или частями закрывающих механизмов 654, 655, 656, и выпускное отверстие образовано совокупностью нескольких как раз открытых отверстий 603, 604, 605. Если открыто лишь одно из отверстий 603, 604, 605, то выпускное отверстие образовано как раз открытым отверстием 603, 604, 605.Those of the
Если бинарное число, в соответствии с разрядом которого управляются закрывающие механизмы 654, 655, 656, повышается или понижается на единицу, то увеличивается, соответственно, уменьшается поток молока через выпускное отверстие на заданную разницу расхода, которая соответствует потоку молока через отверстие 603 при открытом отверстии 603. При этом разница расхода по существу одинакова для каждого исходного значения бинарного числа.If the binary number, in accordance with the discharge of which the
Аналогично указанным применительно к фиг.2-5 вариантам выполнения, соотношение между разницей количества молока в резервуаре 201 при максимальном уровне заполнения и количеством молока в резервуаре 201 при минимальном уровне молока, с одной стороны, и разница расхода, с другой стороны, больше 20 секунд, что помогает уменьшить число процессов переключения между открытым и закрытым состоянием отверстий 603, 604, 605.Similarly to those indicated with reference to FIGS. 2-5, the relationship between the difference in the amount of milk in the
Аналогично указанным применительно к фиг.2-5 вариантам выполнения, по меньшей мере для одного или всех устанавливаемых величин выпускного отверстия справедливо, что диапазон потоков молока, в котором может устанавливаться состояние равновесия при уровне заполнения между минимальным и максимальным уровнем заполнения, является частичным диапазоном диапазона от примерно 0,5 кг/мин до примерно 12 кг/мин.Similarly to those indicated with respect to FIGS. 2-5, it is true for at least one or all set values of the outlet that the range of milk flows in which the equilibrium state can be established at a filling level between the minimum and maximum filling levels is a partial range range from about 0.5 kg / min to about 12 kg / min.
Данное изобретение не ограничено вариантами выполнения, в которых отверстия 603, 604, 605 образованы в одной общей диафрагме 601. В других вариантах выполнения может быть предусмотрено несколько диафрагм, в каждой из которых образовано одно или несколько отверстий 603, 604, 605.The present invention is not limited to embodiments in which
Кроме того, данное изобретение не ограничено вариантами выполнения, в которых предусмотрены три отверстия 603, 604, 605. В других вариантах выполнения может быть предусмотрено большее или меньшее число отверстий. При этом отверстия могут иметь различные величины и выполнены так, что потоки молока через отверстия равны произведению потока молока через наименьшее отверстие и степени двух, и закрывающими механизмами, которые согласованы с отверстиями, можно управлять в соответствии с цифрами бинарного числа, с целью закрывания отдельных или всех отверстий.Furthermore, the present invention is not limited to embodiments in which three
Однако данное изобретение не ограничено вариантами выполнения, в которых отверстия открываются или закрываются в соответствии с цифрами бинарного числа. В других вариантах выполнения может быть предусмотрено несколько отверстий различной величины, из которых одно открывается, а другие закрываются, или же может быть предусмотрено несколько одинаковых отверстий, и потоком молока через отверстия можно управлять посредством изменения числа открытых отверстий.However, the present invention is not limited to embodiments in which openings open or close in accordance with binary numbers. In other embodiments, several holes of various sizes may be provided, of which one opens and the others are closed, or several identical holes may be provided, and the flow of milk through the holes can be controlled by changing the number of open holes.
Ниже приводится более подробное пояснение закрывающего механизма 656 для закрывания и освобождения третьего отверстия 605. Закрывающие механизмы 654, 655 для закрывания и освобождения первого отверстия 603 и второго отверстия 605 могут иметь по существу идентичную конструкцию.The following is a more detailed explanation of the
Закрывающий механизм 656 содержит заслонку 608, которая подвижна между первым положением, в котором отверстие 605 перекрыто и тем самым закрыто, и вторым положением, в котором она освобождает отверстие 605. Заслонка 608 может иметь часть 626, которая направляется с помощью планок 627, 628, 629, которые соединены с резервуаром 201, так что заслонка 608 может линейно перемещаться вдоль направляющего направления, которое параллельно обращенной к внутреннему пространству резервуара 201 поверхности диафрагмы 601. При этом в некоторых вариантах выполнения часть 626 заслонки 608 может иметь по существу цилиндрическую форму и быть подвижной внутри по существу цилиндрического полого пространства 630.The
Часть 626 заслонки содержит постоянный магнит 625. Электромагнит 622 расположен так, что он при прохождении тока через электромагнит 622 прикладывает силу к постоянному магниту 625. В зависимости от направления прохождения тока постоянный магнит и соединенная с ней заслонка 608 может перемещаться либо к отверстию 605 с целью его закрывания, или же от отверстия 605 для его освобождения. Электромагнит 622 может содержать катушку, которая кольцеобразно окружает часть 626 заслонки 608, в которой находится постоянный магнит 625.The
Когда заслонка 608 перемещается, то она может скользить по поверхности диафрагмы 601. С помощью выемки 624 на обращенной к диафрагме 601 стороне заслонки 608 может быть уменьшено трение между заслонкой 608 и диафрагмой 601.When the
Полое пространство 630 проходит через боковую стенку резервуара 201 внутрь граничащего с резервуаром 201 пространства 660, в котором находится электромагнит 622 и которое может быть в некоторых вариантах выполнения электронным отделением 301 (смотри фиг.3). При этом полое пространство 630 может иметь непроницаемые для жидкости стенки, с целью предотвращения проникновения жидкости из резервуара, такой как, например, молоко и/или чистящая жидкость, в пространство 660.The
Часть 626 заслонки 608 может иметь наружный диаметр, который меньше внутреннего диаметра полого пространства 630, так что между частью 626 заслонки 608 и стенками полого пространства может протекать жидкость, когда перемещается заслонка 608. За счет этого можно уменьшать сопротивление, которое должна преодолевать при перемещении заслонка 608, и при этом обмен жидкостью может помогать предотвращать загрязнения полого пространства 630.The
На боковой стенке резервуара 201 может быть выполнено направляющее удлинение 619, которое выступает во внутреннее пространство резервуара 201. За счет этого может обеспечиваться лучшее направление заслонки 608, в частности, тогда, когда она находится вблизи или в положении, в котором она закрывает отверстие 605.A
На фиг.6b первой штриховой линией 652 обозначена позиция противоположного внутреннему пространству резервуара 201 конца постоянного магнита 625 в положении, в котором заслонка 608 покрывает отверстие 605. Вторая линия 653 обозначает позицию противоположного внутреннему пространству резервуара 201 конца постоянного магнита 625 в положении, в котором заслонка 608 освобождает отверстие 605. Позиции 652, 653 могут быть удалены на треть длины электромагнита 622 от его концов. За счет этого может достигаться относительно большое силовое воздействие электромагнита 622 на постоянный магнит 625 и однозначное направление движения постоянного магнита при прохождении тока через электромагнит 622.6b, the first dashed
Заслонка 608 может иметь первый вырез 623, который может быть расположен, например, на противоположной диафрагме 601 верхней стороне заслонки 608, и второй вырез 610, который может быть расположен, например, на одной стороне заслонки 608. На резервуаре 201 могут быть расположены первая пружина 616, которая входит в закрытом положении заслонки 608 в первый вырез 623, и вторая пружина 613, которая в открытом положении заслонки 608 входит во второй вырез 610. За счет этого заслонка 608 может удерживаться как в открытом положении, так и в закрытом положении, так что она остается в своей позиции при отключении тока через электромагнит 622. Таким образом, прохождение тока через электромагнит 622 требуется лишь для изменения положения заслонки 608 (импульсная магнитная техника). За счет этого можно удерживать потребление тока устройства 600 относительно низким также при большой магнитной силе, что может быть особенно предпочтительным, в частности, при мобильной работе с батареями.The
В других вариантах выполнения для удерживания заслонки могут быть предусмотрены вместо пружин 613, 616 расположенные подходящим образом постоянные магниты, которые воздействуют на постоянный магнит 625 заслонки 608.In other embodiments, suitably arranged permanent magnets may be provided instead of the
Управляющий блок 236 устройства 600 может быть соединен с закрывающими механизмами 654, 655, 656 и предназначен для управления закрывающими механизмами 654, 655, 656 для закрывания и открывания отверстий 603, 604, 605. В вариантах выполнения, в которых закрывающие механизмы 654, 655, 656 имеют указанную выше конструкцию, управляющий блок 236 может быть предназначен для управления электрическим током через электромагниты закрывающих механизмов 654, 655, 656.The control unit 236 of the
В других вариантах выполнения закрывающие механизмы 654, 655, 656 могут закрываться или открываться по отдельности или в комбинации также пневматически, например, с помощью мембраны или поршня.In other embodiments, closing
В других вариантах выполнения средства 213 могут содержать пластину, которая линейно подвижена вдоль направляющего направления, при этом вдоль направляющего направления расположены по меньшей мере два отверстия, и нижняя сторона пластины соприкасается с краем отверстия 215 отводящего блока 211. В таких вариантах выполнения пластина может иметь форму по существу прямоугольной полосы по меньшей мере с двумя отверстиями, и направляющее направление может проходить в продольном направлении полосы. Линейное движение пластины может обеспечиваться с помощью линейного привода, например, с помощью постоянного магнита и электромагнита, который прикладывает силу к постоянному магниту при прохождении тока через электромагнит, аналогично описанию со ссылками на фиг.6а-6с.In other embodiments, the
В других вариантах выполнения может быть предусмотрена возможность непрерывного изменения величины выпускного отверстия. Пояснение такого варианта выполнения приводится ниже со ссылками на фиг.7.In other embodiments, it may be possible to continuously change the size of the outlet. An explanation of such an embodiment is provided below with reference to FIG. 7.
На фиг.7 схематично показаны средства 213 для изменения величины выпускного отверстия, которые в некоторых вариантах выполнения применяются вместо указанных применительно к фиг.2-5 средств 213. Средства 213 содержат пластину 714, которая выполнена с возможностью поворота вокруг оси 217. При этом признаки оси 217 соответствуют признакам указанной выше применительно к фиг.2-5 оси 217. В частности, ось 217 соединена с приводом 218 пластины, которая предназначена для поворота пластины 714 вокруг оси 217. В некоторых вариантах выполнения могут быть также предусмотрены зубчатые колеса, аналогично указанным применительно к фиг.5 зубчатым колесам 502, 503, осевой подшипник, аналогичный указанному применительно к фиг.5 осевому подшипнику 501, уплотнение, аналогичное указанному применительно к фиг.5 уплотнению 550, и пружина для прижимания пластины 714 к краю отверстия 215, аналогичная указанной применительно к фиг.5 пружине 504.7 schematically shows the
Радиус r пластины 714 имеет зависимость от угла φ вокруг оси 217, при этом радиус r увеличивается от первого радиуса r1 при угле φ, равном 0°, до второго радиуса r2 при угле φ, равном 360°.The radius r of the
При этом контур пластины 714 может иметь форму раковины улитки. При этом радиус r не должен увеличиваться по часовой стрелке, как показано на фиг.7. В других вариантах выполнения радиус r может также увеличиваться в направлении против часовой стрелки.In this case, the contour of the
Расстояние d между осью 217 и частью края отверстия 215 отводящего блока 211 на обращенной к оси 217 стороне отверстия 215 может быть больше или примерно равным первому радиусу r1, и расстояние D между осью 217 и противоположной оси 217 частью края отверстия 215 может быть меньше или примерно равно радиусу r2. За счет этого отверстие 215 может быть полностью или частично перекрыто пластиной 714 в зависимости от положения пластины 714, или же пластина 714 может освобождать отверстие 215.The distance d between the
Отверстие 215, соответственно, та часть отверстия 215, которая не перекрыта пластиной 714, образует выпускное отверстие, через которое молоко может вытекать из резервуара 201. За счет поворота пластины 714 можно непрерывно изменять величину выпускного отверстия между открытым положением, в котором зона пластины 714 с радиусом, который примерно равен первому радиусу r1, находится рядом с отверстием 215, и закрытым положением, в котором зона пластины 714 с радиусом, который примерно равен второму радиусу r2, находится рядом и над отверстием 215.The
В некоторых вариантах выполнения радиус r пластины 714 может иметь экспоненциальную зависимость от угла φ, так что край пластины 714 имеет по существу форму логарифмической спирали.In some embodiments, the radius r of the
В других вариантах выполнения можно применять ирисовую диафрагму, катафотную диафрагму или вводимый в отверстие 214 конус, с целью непрерывного изменения величины выпускного отверстия.In other embodiments, an iris, a reflective diaphragm, or a cone introduced into the
В вариантах выполнения с непрерывно изменяемой величиной выпускного отверстия можно для регулирования величины выпускного отверстия применять двигатель, который может быть шаговым двигателем или приводным двигателем. Вместо двигателя можно также применять пневматический или магнитный поворотный или линейный привод. Привод может быть предназначен для обеспечения относительно высокой точности регулирования, с целью обеспечения возможности воспроизводимой установки величины выпускного отверстия по всему диапазону значений.In embodiments with a continuously variable outlet size, an engine can be used to control the size of the outlet, which can be a stepper motor or a drive motor. Instead of a motor, a pneumatic or magnetic rotary or linear actuator can also be used. The drive can be designed to provide relatively high accuracy control, in order to ensure reproducible installation of the size of the outlet over the entire range of values.
В вариантах выполнения данного изобретения, в которых предусмотрена возможность непрерывного регулирования величины выпускного отверстия, поток молока через выпускное отверстие можно калибровать для нескольких дискретных значений величины выпускного отверстия в качестве функции уровня заполнения резервуара 201. Например, в варианте выполнения, согласно фиг.7, поток молока через выпускное отверстие можно калибровать для нескольких углов поворота пластины 714. Для величин выпускного отверстия между этими величинами можно выполнять интерполяцию между определенными для соседних величин выпускного отверстия потоками молока, с целью определения потока молока через выпускное отверстие. Для дискретных значений величины выпускного отверстия можно вычислять поток молока из величины выпускного отверстия и уровня заполнения, как указывалось выше применительно к фиг.2-5.In embodiments of the present invention in which it is possible to continuously control the size of the outlet, the milk flow through the outlet can be calibrated for several discrete values of the outlet as a function of the fill level of the
В некоторых вариантах выполнения отверстия 401-407 пластины 214, соответственно, отверстия 603, 604, 605 могут иметь края, которые проходят по существу вертикально к поверхности пластины 214, соответственно, поверхности диафрагмы 601. По сравнению с вариантами выполнения, в которых отверстия 401-407, соответственно, отверстия 603, 604, 605 округлены, может достигаться за счет этого лучшая точность измерения устройства 200, 500, 600, поскольку вертикальные и имеющие острые кромки края можно изготавливать с особенно большой точностью. Край указанного применительно к фиг.7 пластины 714 может также иметь вертикальные и острые кромки.In some embodiments, the openings 401-407 of the
При работе устройства 200, 500 можно подавать отдаваемое животным в процессе доения молоко через подводящий блок 202 в резервуар 201. Уровень заполнения молока в резервуаре 201 можно измерять, как указывалось выше, с помощью устройства 219 для измерения уровня заполнения. В зависимости от измеренного уровня заполнения можно изменять, как указывалось выше, величину выпускного отверстия так, что уровень заполнения молока в резервуаре 201 остается в заданном диапазоне, который может быть задан с помощью минимального уровня заполнения и максимального уровня заполнения или с помощью пороговых значений. Поток молока в резервуар 201 и/или общее втекающее в резервуар 201 количество молока можно вычислять, как указывалось выше, из установленной величины выпускного отверстия и измеренного уровня заполнения.During operation of the
Claims (40)
резервуар;
подводящий блок, предназначенный для подачи молока в резервуар и выполненный с возможностью соединения с доильным комплектом доильного аппарата;
отводящий блок, предназначенный для отвода молока и выполненный с возможностью соединения с доильным трубопроводом доильного аппарата, в котором создается доильное разряжение, при этом отводящий блок имеет средства для изменения величины выпускного отверстия, через которое протекает молоко из резервуара при выпуске, при этом предусмотрена возможность установки, по меньшей мере, двух различных величин выпускного отверстия, которые допускают протекание молока через выпускное отверстие;
устройство измерения уровня заполнения, предназначенное для измерения уровня заполнения молока в резервуаре;
управляющий блок, предназначенный для управления средствами для изменения величины выпускного отверстия в зависимости от уровня заполнения молока в резервуаре, определяемого с помощью устройства измерения уровня заполнения, с целью установки величины выпускного отверстия так, что уровень заполнения остается в заданном диапазоне; и
блок оценки, предназначенный для вычисления из установленной величины выпускного отверстия и уровня заполнения, измеренного с помощью устройства измерения уровня заполнения, потока молока в резервуар.1. A device for measuring the amount of milk given to animals during milking, comprising:
storage tank;
a feeding unit for supplying milk to the tank and configured to connect to the milking kit of the milking machine;
a diverting unit for diverting milk and configured to be connected to the milking line of the milking machine in which the milking discharge is created, the diverting unit having means for changing the size of the outlet through which the milk flows from the reservoir upon release, and it is possible to install at least two different outlet sizes that allow milk to flow through the outlet;
a filling level measuring device for measuring a filling level of milk in a tank;
a control unit for controlling means for changing the size of the outlet depending on the level of filling of milk in the tank, determined using a device for measuring the level of filling, in order to set the size of the outlet so that the level of filling remains in a predetermined range; and
an evaluation unit for calculating from the set size of the outlet and the filling level, measured using the device for measuring the level of filling, the flow of milk into the tank.
пластину, по меньшей мере, с двумя отверстиями различной величины, при этом пластина установлена перед отверстием отводящего блока с возможностью перемещения относительно отверстия отводящего блока так, что обеспечивается возможность установки каждого из, по меньшей мере, двух отверстий пластины перед отверстием отводящего блока, так что молоко проходит при отводе из резервуара через одно из, по меньшей мере, двух отверстий пластины, которое находится перед отверстием отводящего блока; и привод пластины для перемещения пластины относительно отверстия отводящего блока.6. The device according to any one of claims 1 or 2, in which the means for changing the size of the outlet contain:
a plate with at least two holes of different sizes, the plate being installed in front of the opening of the outlet block with the possibility of movement relative to the opening of the outlet block so that it is possible to install each of at least two holes of the plate in front of the opening of the outlet block, so that milk passes during removal from the reservoir through one of the at least two holes of the plate, which is located in front of the opening of the outlet block; and a plate drive for moving the plate relative to the opening of the outlet unit.
два или больше отверстий резервуара; и
два или больше закрывающих механизмов, при этом каждый из закрывающих механизмов предназначен для закрывания и освобождения соответствующего закрывающему механизму отверстия резервуара;
при этом выпускное отверстие образовано совокупностью освобожденных отверстий резервуара; и
при этом управляющий блок выполнен с возможностью управления закрывающими механизмами, с целью установки величины выпускного отверстия за счет закрывания и/или освобождения одного или нескольких отверстий резервуара.15. The device according to any one of claims 1 or 2, in which the means for changing the size of the outlet contain:
two or more tank openings; and
two or more closing mechanisms, wherein each of the closing mechanisms is designed to close and release the corresponding opening of the reservoir opening of the tank;
wherein the outlet is formed by a set of vacated reservoir openings; and
while the control unit is configured to control closing mechanisms, in order to set the size of the outlet by closing and / or releasing one or more openings of the tank.
расходомер скоростного напора, который имеет открытый нижний конец, который находится внутри резервуара ниже соответствующей минимальному уровню заполнения резервуара высоты заполнения, подвод газа, который предназначен для ввода газа, в частности, воздуха, в расходомер скоростного напора, так что газ выходит из нижнего конца расходомера скоростного напора; и устройство измерения давления, которое предназначено для измерения разницы давления между внутренним пространством расходомера скоростного напора и зоной резервуара над соответствующей максимальному уровню заполнения высотой заполнения.22. The device according to any one of claims 1 or 2, in which the device for measuring the level of filling contains:
a pressure head flow meter that has an open lower end that is located inside the tank below the minimum fill level of the tank, a gas inlet that is used to introduce gas, in particular air, into the speed head flow meter, so that gas exits the lower end of the flow meter pressure head; and a pressure measuring device, which is designed to measure the pressure difference between the internal space of the flow meter of the high-pressure head and the zone of the tank above the corresponding maximum level of filling filling height.
датчик перепада давления, который предназначен для измерения разницы давления между первым участком датчика перепада давления и вторым участком датчика перепада давления;
первый трубопровод, который соединяет внутреннее пространство расходомера скоростного напора с первым участком датчика перепада давления; и
второй трубопровод, который соединяет зону резервуара выше соответствующей максимальному уровню заполнения высоты заполнения со вторым участком датчика перепада давления.25. The device according to item 22, in which the pressure measuring device comprises:
differential pressure sensor, which is designed to measure the pressure difference between the first section of the differential pressure sensor and the second section of the differential pressure sensor;
a first pipeline that connects the interior of the high-speed flow meter to a first portion of the differential pressure sensor; and
the second pipeline, which connects the zone of the tank above the corresponding maximum level of filling of the filling height with the second section of the differential pressure sensor.
подают отдаваемое животным в процессе доения молоко в резервуар;
измеряют уровень заполнения молока в резервуаре;
изменяют величину выпускного отверстия, через которое молоко может вытекать из резервуара, в зависимости от измеренного уровня заполнения молока в резервуаре, при этом выпускное отверстие выполнено так, что обеспечивается возможность установки, по меньшей мере, двух различных величин выпускного отверстия, которые обеспечивают протекание молока через выпускное отверстие, при этом величину выпускного отверстия устанавливают так, что уровень заполнения молока в резервуаре остается в заданном диапазоне; и
вычисляют поток молока в резервуар из установленной величины выпускного отверстия и уровня заполнения, измеренного с помощью устройства измерения уровня заполнения.29. A method of measuring the amount of milk given to an animal during milking, comprising the steps of:
feed the milk given to the animals during milking to the tank;
measure the level of milk filling in the tank;
change the size of the outlet through which milk can flow out of the tank, depending on the measured level of filling of milk in the tank, while the outlet is made so that it is possible to install at least two different sizes of the outlet that allow milk to flow through the outlet, while the size of the outlet is set so that the level of filling of milk in the tank remains in a predetermined range; and
calculate the flow of milk into the tank from the set size of the outlet and the filling level, measured using a device for measuring the level of filling.
при этом при превышении верхнего порогового значения и/или при опускании ниже нижнего порогового значения, на основании вычисленного потока молока в резервуар определяют, устанавливается ли при одной из, по меньшей мере, двух величин выпускного отверстия равновесие между потоком молока в резервуар и потоком молока из резервуара, и если это так, то устанавливают эту величину выпускного отверстия.30. The method according to clause 29, in which increase the size of the outlet when the level of the tank exceeds a predetermined upper threshold value, and reduce the size of the outlet when the level of filling of the tank falls below a predetermined lower threshold; and
in this case, when the upper threshold value is exceeded and / or when lowering below the lower threshold value, based on the calculated milk flow into the tank, it is determined whether at one of the at least two outlet sizes the equilibrium is established between the milk flow into the tank and the milk flow from reservoir, and if so, then set this value of the outlet.
предусматривают расходомер скоростного напора, который имеет открытый нижний конец, который находится ниже соответствующей минимальному уровню заполнения высоты заполнения во внутреннем пространстве резервуара;
подают газ, в частности воздух, во внутреннее пространство расходомера скоростного напора, так что газ на нижнем конце расходомера скоростного напора выходит из него;
измеряют разницу давления между внутренним пространством расходомера скоростного напора и зоной резервуара над соответствующей максимальному уровню заполнения высотой заполнения.35. The method according to any one of paragraphs.29 or 30, in which the measurement of the level of filling includes the steps in which:
provide a flow meter of a pressure head, which has an open lower end, which is below the corresponding minimum level of filling of the filling height in the inner space of the tank;
supplying gas, in particular air, to the interior of the high-speed flow meter, so that gas at the lower end of the high-speed pressure meter is exiting from it;
measure the pressure difference between the internal space of the high-speed pressure flowmeter and the reservoir area above the corresponding maximum fill level with the fill height.
определяют изменение во времени количества молока в резервуаре на основании изменения во времени уровня заполнения;
определяют величину оттока из резервуара на основании величины выпускного отверстия и уровня заполнения; и
вычисляют сумму изменения во времени количества молока в резервуаре и величины оттока.39. The method according to any one of paragraphs.29 or 30, in which the calculation of the flow of milk includes the steps in which:
determining a time change in the amount of milk in the tank based on a change in time of the fill level;
determine the amount of outflow from the tank based on the size of the outlet and the level of filling; and
calculate the amount of change over time the amount of milk in the tank and the magnitude of the outflow.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102008057819.3 | 2008-11-18 | ||
DE102008057819.3A DE102008057819B4 (en) | 2008-11-18 | 2008-11-18 | Apparatus and method for measuring a quantity of milk delivered by an animal during a milking operation |
PCT/EP2009/008206 WO2010057621A2 (en) | 2008-11-18 | 2009-11-18 | Device and method for measurement of a milk volume yielded from an animal during a milking process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011124895A RU2011124895A (en) | 2012-12-27 |
RU2472339C1 true RU2472339C1 (en) | 2013-01-20 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU198404U1 (en) * | 2019-10-18 | 2020-07-03 | Ооо "Промтехника Капитал" | Float milk meter |
RU2772745C1 (en) * | 2018-08-02 | 2022-05-25 | Фега Грисхабер Кг | Battery-powered measuring apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2772745C1 (en) * | 2018-08-02 | 2022-05-25 | Фега Грисхабер Кг | Battery-powered measuring apparatus |
RU198404U1 (en) * | 2019-10-18 | 2020-07-03 | Ооо "Промтехника Капитал" | Float milk meter |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8485047B2 (en) | Apparatus and method for measuring a quantity of milk yielded by an animal during a milking process | |
FI109310B (en) | Apparatus and method for measuring the quantity of an unevenly flowing substance | |
US8881579B2 (en) | Method and device for determining viscosity utilizing gravity feed | |
US9696459B1 (en) | Multipurpose weather measurement instrument sensor system | |
PL175803B1 (en) | Method of taking quantitatively proportional samples from a stream of yielded milk and apparatus therefor | |
KR101648617B1 (en) | Condensate discharge device for compressed gas system | |
RU2472339C1 (en) | Device and method for measurement of milk given by animal during milking | |
US6497143B1 (en) | Container with automatically controlled discharge for continuous metering of liquid flow | |
KR102015026B1 (en) | measurement unit of milking quantity and measuring method using the same | |
US8297131B2 (en) | Apparatus for the measurement of liquid flow rates | |
CN108226001A (en) | A kind of bicyclic method automatic test device and bicyclic water injection test method | |
US4669307A (en) | Milk amount measuring device for milking machines and the method for measuring the same | |
KR101871894B1 (en) | Conductive type weighted precipitation measuring device | |
CN211291598U (en) | Portable volumetric flow measuring device | |
US20030066347A1 (en) | Chemical injection pulse generator | |
CN104897251B (en) | A kind of First class standard metal tank | |
RU2693662C2 (en) | Two-chamber volumetric milk meter | |
CN110736503A (en) | continuous gas measuring device | |
CN113390663A (en) | Liquid collection method and device for variable spray test | |
CN207114468U (en) | The positive displacement flowmeter of new detectable milk matter | |
JPH0539485Y2 (en) | ||
CN109668600B (en) | Wide-range-ratio rotor flow meter | |
KR930001727B1 (en) | Method and apparatus for measuring milk amount for milking machine | |
CN111238588A (en) | Portable volumetric flow measuring device | |
KR100447544B1 (en) | Milk flow meter for milker |