SU1671202A1 - Электронное устройство дл диагностики мастита у коров - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству, в частности к животноводству и ветеринарии. Целью изобретени   вл етс  повышение точности диагностики мастита и эффективности использовани  устройства. Электронное устройство содержит установленные на молочных патрубках 3 - 6 органы перекрыти  58 - 61, электроды 15 каналов электропроводности молока, первый 17 и второй 20 пороговые элементы, блок управлени  24, реле времени 29 и вспомогательное реле времени 63, блок сигнализации 36, компараторы 54 - 57, коммутатор 34, генератор сигналов 35, логический элемент 4И и интегратор среднего уровн  электропроводности молока в стаде. Сигнал об уровне электропроводности молока после задержки на посто нную величину приводит к срабатыванию блока управлени  24 и второго порогового элемента 20. Происход т опрос четвертей выемки с индикацией на блоке сигнализации 36 и отключение молочного патрубка, по которому поступает маститное молоко посредством органов перекрыти  58 - 61. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к сельскому хоз йству , в частности к животноводству и ветеринарии .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности диагностики мастита и эффективности использовани  устройства

На чертеже приведена принципиальна  схема устройства.

Устройство состоит из герметичного корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, установленного между верхним коллектором 2 штатного доильного аппарата с молочными патрубками 3-6 и между нижним коллектором 7, который подключен в молокопровод 8. Полость 9 верхнего коллектора 2 сообщаетс  с трубкой осевого сливного отверсти  10 молокопро- вода, подключенной через нижний коллектор 7 к молокопроводу 8. В полости 9 установлено кольцо 11 с четырьм  крыль ми молокоотборников 12. которые расположены над четырьм  углублени ми 13 корпуса 1 с дренажными каналами 14, и электродами 15 измерительных каналов электропроводности молока. Выходы электродов 15 соединены между собой и подключены через детектор 16 к входу первого порогового эпемента 17, который содержит операционный усилитель 18 и потенциометр 19 дл  установки порога срабатывани . Выход детектора 16 также подключен к входу второго порогового элемента 20, который содержит операционный усилителе 21 и потенциометр 22 дл  установки порога срабатывани , снабженный шкалой 23, проградуированной в величинах степени поражени  четверти вымени животного маститом , например 0 - отсутствие мастита, Н - начальна  форма мастита; К - клиническа  форма мастита.

Выход первого порогового элемента 17 подключен к первому входу бпока управлени  24, который содержит два исполнительных элемента 25 и 26, например тиристоры. Управл ющий вход тиристора 25 подключен к выходу логического элемента И 27. Входы

элементов И 27 и 28 образуют два входа блока 24 управлени , первый из которых подключен к выходу порогового элемента 17. а второй вход блока 24 управлени  подключей к выходу реле 29 времени, которое содержит операционный усилитель 30, входные цепи которого содержат переменный резистор 31 накопительный конденсатор 32, резистор 33, подключенный к

источнику тока Е

Четыре входа электродов 15 измерительных каналов подключены к четырем выходам первой линии четырехканального кольцевого коммутатора 34, которые условно обозначены

5 адресами А, В, С, D, соответствующие адресам четвертей вымени животного, к которым подключены патрубки 3-6 соответственно. Вход первой линии коммутатора 34 подключен к выходу генератора 35 сигнала, который

0 подключен к источнику тока Е. Вход второй линии коммутатора 34 подключен к источнику тока -+U, а четыре выхода второй линии, также , обозначены А, В. С, D, и подключены к блоку 36 сигнализации, а именно, к индикаЬ юрам, например светодиодам 37-40, через ограничивающие ток резисторы 4 i 44 соот ветственно. Указанные светодиоды расположены на внешней поверхности корпуса 1 под соответствующими их индексу А, В, С,

0 D патрубками 3 6, св занными с четверт ми вымени животного.

Блок 36 сигнализации также содержит индикаторы, светодиоды 45 и 46, которые через резисторы 47 и 48 соответственно

5 подключены к выходу порогового элемента 20 и к блоку 24 управлени , который имеет выходную клемму 49 +U,  вл ющуюс  источником тока дл  блоков 20 и 34, и выходную клемму 50 К дл  выключени  вакуума в кон0 це дойки, Все блоки устройства 17, 20, 24, 29, 34, ЗЬ, 36 расположены внутри корпуса 1 и питаютс  от вну феннего источника тока, аккумул тора +L или от внешнего источника

5 тока +Е. Под кольцо 11 устанавливаютс  регулировочные прокладки 51 различной толщины К выходу детектора 16 подключен

вход интегратора 5 среднего уровн  электропроводности молока четвертей вымени выход которою подключен к клемме С 53 входа интегратора среднего уровн  электропроводности молока в стаде (не показан). выходное напр жение Ur которого подаетс  на установочные входы величины порога пороговых элементов 17 и 20. Выходы второй линии коммутатора 34 подключены также к первым входам четырех компараторов 54 57 соответственно, вторые входы которых объединены и подключены к информа ционному выходу окончани  дойки четверти вымени блока управлени , которым  влчет- с  выход логического элемента И 28. Выходы компараторов 54 57 подключены соответственно к управл ющим входам четырех органов 58 61 перекрыти  которые установлены между входными патрубками 3 6 и стаканами штатного доильного аппарата Выходы 54 5/ компараторов также подключены к четырем входам логического элемента И 62, выход которого подключен к управл ющего входу блока 24 управлени , а именно к управл ющему электроду тиристора 26 Выход 26 тиристора  вл етс  управл ющим выходом блока 24 окончани  дойки с выходной клеммой К 50 котора  подключаетс  к технологическому оборудованию, к блоку 36 сигнализации, а именно к светоди- оду К 46 конец дойки, и к выходу РСПОМО- гательного реле 63 времени Выход вспомогательною реле времени подключен к управл ющим входам Сброс четырех компараторов

Усгроисгпо работает следующим образом

Одновременно с включением доильною аппарата подаетс  напр жение L из реле 29 времени, пороговый элемент 1 7 и i енера- тор 35 сигнала, который вырабатывает перс менное напр жение, поступающее на один из выходов второй линии к;.)мму)атора 34, а с него на вход электродов 15 которые уста иовлены в углублени х 13 Из патрубков 3 6 наминает лоступать молоко, соответствующее четверт м вымени ЖИЕЮГНОЮ которым присвоены условные индексы А, В, С D адреса четверти вымени поскольку органы 58-61 перекрыти  наход тс  в нормально открытом положении. Патрубки 3 6 штатного коллектора 2 доильного аппарата направл ют струи молока в центр отверсти  10, из которой молоко поступает в нижний коллектор 1 доильного аппарата, а затем Б моло- копровод 8 При этом часть порций молока, поступающих из патрубков 3 6 отбираетс  крыль ми моло оотборников 12 и направл етс  в углублени  13

На указанном режиме работы устройст ва. когда в начале дойки поступает молоко из сосков вымени, отличающегос  повышенной электропроводностью даже дл  5 здоровых животных, измерений не происходит , это может привести к ложному обнаружению мастита. На указанном режиме напр жение -+U с клеммы 49 блока управлени  не выдаетс  на пороговый элемент 20 и

0 коммутатор 34. поскольку на первый вход логического элемента И 27 не поступает напр жение с реле 29 времени, на выходе элемента И 27 присутствует логический О, поступающий на управл ющий электрод ти5 ристора 25, который закрыт и не выдает на клемму 49 напр жение U. поэтому измерени  задерживаютс  на врем , достаточное дл  удалени  молока из сосков вымени

По истечении указанного времени нако0 пительный конденсатор 32 зар жаетс  через врем задающий резистор 33 до уровн  порота, данного переменным резистором 31. поэтому операционный усилитель 30 от крываетс  и выдает на выход реле 29 време5 ни уровень логической 1. который поступает на первый вход элемента И 27, на второй вход которого поступает также логическа  1 с выхода порогового элемента 17. который  вл етс  датчиком наличи  молока

0 в полости 9 коллектора 2 и в углублени х 3 корпуса 1, так как имеет малый порог срабатывани , установленный переменным резистором 19 на операционном усилителе 18. который реагирует на уровень проводимо5 сти не толско маститно;о ни и нормального молока поступающий с детектора 16 от электродов 15 измерительны каналов. На выходе элемента И 27 обра уетс  1, котора  поступает на управл ющий электрод ти0 ристора 25 и открывает его. что ведет к выдаче на клемму 43 напр жени  U, поступающего на пороговый элемент 20 и коммутатор 34 Коммутатор 34 последовательно коммутирует выходные контакты А, В С, О

5 первой и второй линии соответственно к выходу генератора 35 и к блоку 36 сигнализации так, что при подаче напр жени  на электроды 15, установленные под патрубком 3. подключенным к четверти вымени,

0 которой присвоен индекс А напр жение+U Ь орой линии коммутатора 34 поступает через резистор 41 на светодиод 37. который высвечивает так же индекс А указанной четверти вымени и т д

5

Переменное напр жение поступающее последовательно на входы электродов 15 с генератора 35 создает в слое молока, отобранного крыль ми молокоотборников 12 в углублени  13 также переменный ток. пропорционэльный электропроводности молока .

Стабильность объема молока вокруг электродов достигаетс  тем, что части от порций мо ока. поступающие в углублени  13 от молокоотборников 12, немного превышают порции молока, удал ющиес  из углублений 13 через дренажные каналы 14, которые служат дл  замены состава молока контролируемых порций. Избыток молока, поступающего от молокоотборников 12, невелик и может регулироватьс  величиной выдвижени  крыльев молокоотборников 12 в струи молока, поступающие из патрубков 3- 6 путем установки под кольцо 11 прокладок 51 различной толщины.

Переменное напр жение с выхода электродов 15, пропорциональное электропроводности молока, поступает на вход детектора 16, который  вл етс  выпр мителем, на выходе ко юрою формируетс  уровень посто нного напр жени , также пропорциональный электропроводности молока, который поступает на вход вюрого порогового элемента 20. Элемент 20  вл етс  измерителем порога электропроводности молока, так как снабжен потенциометром 22 установки порога со шкалой 23, проградуированнои экспериментально в величинах степени поражени  четверти вымени животного маститом

В процессе дойки оператор последовательно устанавливает ручку потенциометра 22 на шкале 23 в положение Н начальна  форма мастита, К - клиническа  форма мастита , X хроническа  форма мастита Начальной форме мастита соответствует электропроводность 7 8 млСм, клинической 12-13 ммСм, хронической 15 16 млСм. Если уровень сигнала с детектора 16 равен или больше порога, установленного переменным резистором по шкале 23, то операционный усилитель 21 открываетс  и выдает уровень напр жени  через резистор 47 на светодиод 45, который высвечивает индекс М - мастит. Оператор определ ет адрес четверти вымени, пораженной установленной формой мастита по одновременному высвечиванию с индексом М одного из индексов А, В, С, D. соответствующего адресу четверти вымени, молоко которой контролируетс  в данный момент времени.

Одновременно с этим с выхода детектора 16 последовательна  сери  из четырех сигналов электропроводности молока каждой четверти вымени животного поступает на вход интегратора 52 среднего уровн  электропроводности молока четвертей вымени. На выходе интегратора 52 формируетс  сигнал среднего уровн  электропроводности мо-. лока отдельного животного, который через

клемму С 53 поступает на вход интегратора среднего уровн  электропроводности молока в стаде. Указанный уровень формируетс  на основании учета и интегрировани  всех

отдельных сигналов, поступающиих от каждого животного в стаде. Полученный средний уровень электропроводности молока в стаде i Uc зависит от общих факторов, вли ющих на электропроводность молока в стаде животных, например стойловое или пастбищное содержание животных, количественного и качественного рациона коров и др. причин, которые могут внести ошибку в диагностику мастита. Однако, чем выше элек5 тропроводность молока от действи  указанных общих факторов в стаде, тем выше порог срабатывани  пороговых элементов 17 и 20, который автоматически повышаетс  путем подачи напр жени  U(. на установочные вхо0 ды величины порога указанных элементов. Таким образом ошибки в диагностике мастита автоматически исключаютс , что позвол ет значительно повысить точность работы устройства по вы влению и диагно5 стике виде мастита у каждого отдельного животного в стаде

При проведении указанных измерений в процессе дойки животного напр жение +1) последовательно выдаетс  коммутатором

0 34 также на первые входы компараторов 54 57 на вторые входы которых одновременно поступает сигнал с выхода логического элемента И 28 блока 24 управлени  Если ни в одной четверги вымени дойка еще не

5 закончилась то на выходе операционного усилител  18 присутствует логическа  1, котора  поступает на инвертирующий вход элемента И 28 и создает на его выходе О который поступает на вторые входы компа0 раторов 54 -57, ни один из которых не срабатывает Поэтому с выходов компараторов 54 -57 на управл ющие входы четырех органов перекрыти  58 61 поступает О напр жение и вакуум действует на все стаканы

5 доильного аппарата

При окончании дойки в одной из четвертей вымени животного поступление молока в данное углубление 13 прекращаетс , поэтому при его подключении коммутатором 34

0 к генератору 35 на выходе детектора 16 образуетс  О уровень напр жени , который закрывает операционный усилитель 18, на выходе которого формируетс  логический О Поступа  на инвертирующий вход И 28,

5 логический О формирует на его выходе 1, котора  поступает на вторые входы компараторов 54-57 Из четырех компараторов срабатывает именно тот, на первый вход которого поступает напр жение +U с коммутатора 34 и адрес которого совпадает с ад

ресом четверти вымени где закончилось выделение молока Тогда с выход  данного компаратора 1 уровень напр жени  поступает на управл ющий вход одного из ор- ганон 58 61 перекрыти , который установлен в одном из патрубков 3 6, данной четверти вымени. Орган перекрыти  прекращает действие вакуума на данную четверть вымени, что позвол ет устранить травмирование освободившейс  от молока четверти вымени и рецидивы мастита в ней, что значительно повышает эффективность использовани  устройства на ферме и расшир ет его функциональные возможности. При этом действие вакуума сохран етс  на остальные четверти вымени, из которых продолжаетс  выделение молока, что по звол ет исключить остэчу молока в четверт х вымени, застойные  влени  и рецидивы мастита, а это значительно повышает эф- фективность использовани  устройства на ферме и расшир ет его функциональные возможности.

По мере окончани  дойки в каждой из обозначенных адресами А, В, С, О четверт х вымени происходит выключение вакуума в каждой из указанной четверти вымени в соответствии с ее адресом, и на входи логического элемента И 62 поступают логические 1 При срабатывании всех тырех орга- нов перекрыти  58 61 когда процесс дойки закончен дл  всех четвертей рымени данно го ж и по г мог о на все четь-ре входа И 62 поступают 1 поэтому на его выходе также формируетс  1. поступающа  на управл - ющий электрод тиристора 26 блока 24 управление Гиристоо 26 открываетс  и выдает напр жение на клемму К 50 конец дойки которое поступает на технологическое оборудование фермы и полностью от ключает доильный annapai животного Кроме того, напр жение с клеммы К 50 поступает на блок 36 сигнализации а именно на светодиод К 46 конец дойки и на вход вспомогательного реле 63 времени С выхо- да вспомо ательно1 о реле СЗ времени уровень напр жени  через несколько секунд после его noci уплени  выдаетс  на управл  ющие входы Сброс четыр х компарато- роч которые выключаютс  с положени  самоблокировки и отключаю1 органы перекрыти  Логический элемент И 62, блок 24 управлени  возвращаютс  в исходное состо ние . При этом задержка сигнала Сброс, поступающего на компараторы 54 - 57 необходима вспомогательным реле времени 63 дл  того, чтобы успело произойти отключение доильного аппарата прежде, чем устройство вернетс  о исходное положение готовности к следующей дойке животного .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Электронное устройство дл  диагностики мастита у коров, содержащее сообщенные с выходами молочных патрубков измерительные каналы электропроводности молока по четверт м вымени, св занные посредством детектора с входами первого и второго пороговых элементов, реле времени которого и выход первого порогового элемента св заны с соответст вующими первым и вторым входами блока управлени , генератор сигналов, посредством первой группы коммутатора св занный с измерительными каналами проводимости молока по четверт м вымени, при этом втора  группа коммутатора включена между токовым выходом блока управлени  и первыми четырьм  входами блока сигнализации, п тый вход которого подключен к выходу второго порогового элемента, отличающеес  тем. что. с целью повышени  точности диагностики мастита и эффективности использовани , оно снабжено четырьм  компараторами, четырьм  органами перекрыти , установленными на соответствующих молочных патрубках, логическим элементом 4 И, BCHOMOI отельным реле времени и интегратором среднего уровн  про водимое™ молока от четвертей вымени, вход которого подключен к выходу детектора, а выход св зан с клеммой дл  подключени  к входу интегратора среднего уровн  электропрово- димос ги молока в стаде причем выходы второй группы коммутатора также подключены к первым входам четырех компараторов. вторые входы которых обьединены и под ключены к информационному выходу окончани  дойки соответствующей четверти вымени блока управлени , кроме того, выходы компараторов подключены соответственно к управл ющим входам органов перекрыти  и к четырем входам логического элемента 4 И, выход которого св зан с третьим Р/ОДОМ блока управлени , управл ющий выход которого св зан с клеммой дл  управлени  технологическим оборудованием , а также с шестым входом блока сигнализации и с входом вспомогательного реле времени вькод которого подключен к управл ющим входам Сброс четырех компараторов
2. 2. Устройство по п. 1. огличающее- L   тем. что оно снабжено интегратором среднего уровн  электропроводности молока в стаде, выход которою подключен к установочным входам первого и второго пороговых элементов