WO1998040701A1 - Method and device for detecting quantities during milk collection using mobile or stationary collection systems - Google Patents

Method and device for detecting quantities during milk collection using mobile or stationary collection systems Download PDF

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WO1998040701A1
WO1998040701A1 PCT/EP1998/001113 EP9801113W WO9840701A1 WO 1998040701 A1 WO1998040701 A1 WO 1998040701A1 EP 9801113 W EP9801113 W EP 9801113W WO 9840701 A1 WO9840701 A1 WO 9840701A1
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Georg DÜCKINGHAUS
Alfons BRÜGGEMAN
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Schwarte-Werk Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a method for quantity detection during milk acceptance with a mobile or stationary acceptance system, in which a quantity of milk to be transferred via a transfer path from a first container to a second container is recorded and quantified via its volume, and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 9.
  • the task of collecting quantities when receiving milk with mobile acceptance systems is to accept quantities from a first container, for example a delivery container from a supplier, and to transfer them to a second container, for example a collecting tank.
  • a first container for example a delivery container from a supplier
  • a second container for example a collecting tank.
  • the volume of the transferred milk is determined by its volume and the mass of the transferred milk is calculated from the density of the degassed milk. So that the mass of the transferred amount of milk can be determined - the milk quality regulation stipulates that the milk mass and not the volume is to be paid to the supplier - the liquid volume flow that enters the measuring system and is mixed with the gaseous components, especially air may be to completely degas or vent and only then determine volumetnch.
  • the separated air results almost exclusively from the air that enters the measuring system during milk intake, especially milk at the start of milk transfer and snorkeling at the end of milk transfer, and only to an extremely small extent from air, which are small and tiny air bubbles is deposited in the milk of the delivery container. Desorption of milk dissolved in air is not sought; however, it cannot be prevented under certain procedural conditions (vacuum operation).
  • Known measuring systems are equipped with a control system, the task of which is then, among other things, to master special cases and also improper handling of the system in addition to a 'normal' milk intake.
  • the measuring system should be easily adaptable to different suction conditions (suction height and / or hose length) in terms of control and regulation technology and in any case quickly find a stable operating point without instabilities.
  • the measuring systems which have become known so far and which are either designed as so-called pump systems (cf. for example DE 24 37 306 A1; DE 3440 310 A1) or vacuum systems (cf. for example DE 25 10 966 A1; DE 40 07 914 A1) work over the duration of milk acceptance with an essentially constant acceptance performance, which is determined by the design of the pump or vacuum system. It should be noted that the acceptance performance has increased to 30,000 l / h in recent years, in some cases even more, whereby the so-called air separator container of the measuring system is a component that limits its maximum acceptance performance.
  • the air separator containers known today separate the air bubbles contained in the milk from the milk mainly by buoyancy and subsequent separation via the free liquid surface and only to a small extent by separating and separating the air bubbles in the centrifugal field of a rotating milk flow in the air separator container. Therefore, when designing known air separator containers, care is taken to ensure that the lowering speed of the milk in the container is slow compared to the rate of ascent of the air bubbles. This is achieved by the longest possible residence time of the milk and thus the air bubbles contained in the milk in the air separator container, the residence time being determined by the liquid-filled volume of the air separator container for a given acceptance performance.
  • An air separator as is known, for example, from DE 2437 306 A1 or DE 25 10 966 A1, can at best cover the lower performance range of acceptance powers required today, and only if favorable operating conditions are present.
  • Air separator container described in DE 41 11 280 A1 tries to solve the problem by reducing the flow velocity of the milk flowing into the air separator container immediately before it enters the same.
  • a bluff body designed as a stopper with a plurality of parallel channels be preceded by the inlet connection together with a funnel widening to its cross section.
  • the result is to be achieved with the known air separator container that the Milk measuring system can be operated with a higher throughput without the milk having a higher proportion of the air inclusions than in conventional systems at this higher output or without having a lower proportion of air inclusions with the same throughput.
  • the measures proposed above are problematic because they also create flow resistances on the one hand and cleaning problems on the other hand due to the extremely enlarged surfaces exposed to the liquid
  • the known air separator containers are subject to basic flow-physical limits, which are all the lower and to which it is more difficult to approximate, the colder and more viscous the carrier liquid milk for the gas bubbles and the more finely divided the gas admixtures are. It has therefore also been proposed (cf. for example DE 35 45 160 A1) that the quantity acquisition, in particular of milk, is carried out directly via the milk mass and not via to carry out the volume of transferred milk. This is achieved in that the total or part of the milk quantity to be transferred is or are successively transferred to a measuring container and the mass of the milk quantity presented in this measuring container is determined gravimetrically.
  • the speed of sound is fundamentally temperature-dependent, at least the temperature in the main stream must be measured. From the respective sound propagation time in the main flow and that in the secondary flow, the reference flow, and using the speed of sound in air as a function of the temperature in the main flow, a current milk fraction ⁇ (t) in the main flow can now be calculated continuously with the corresponding assignment of the measured values obtained.
  • a current milk fraction ⁇ (t) in the main flow can now be calculated continuously with the corresponding assignment of the measured values obtained.
  • t A required for the transfer of the total milk quantity
  • the milk volume V which then passes through the defined location of the transfer path is then determined from the respectively continuously determined milk components ⁇ (t) and the values associated therewith of the flow physical quantity which characterizes the flow at the defined point of its transfer path M o of the transferred amount of milk (pure liquid phase) determined.
  • the flow-physical quantity characterizing the flow at the defined point can be, for example, the mean flow velocity in this passage cross-section, which is continuously and easily determined, for example, using a flow meter, as has also hitherto been done in known methods. Since the passage cross-section Ao at the defined point of the transfer path is known, the milk volume V M o passed through this passage cross-section in the acceptance time t A is determined according to equation (1) to t A
  • VMO An J ⁇ (t) Vffeno) dt. (1 )
  • the transmission is limited to a diametrical section of the main flow, it cannot be ruled out that the measurement result for the sound propagation time in the main flow will be influenced by at least theoretically possible separation movements of the air bubbles in their carrier liquid (e.g. concentration of the swarm of bubbles in certain areas). Therefore the pre made a stroke that the air bubbles contained in a passage cross section of the main stream in the latter are distributed substantially uniformly over this passage cross section, the distribution, viewed in the direction of flow, taking place before the transmission
  • the venting of the side stream is particularly efficient if, as is also provided, this is done by the separating action of a centrifugal force field. According to a first proposal, this can be done by applying the energy for generating the centrifugal force field from the flow energy of the side stream and according to a second proposal by external energy that is discharged into the secondary flow from the environment
  • the latter is branched off in an amount dependent on the back pressure of the flow at the point of the division in order to achieve the division of quantity, and in addition it serves to supply the secondary flow with the electricity energy necessary for its further treatment
  • a bypass line branches in this is a separator for separating gas from its carrier fluid, in the present case of air from a milk / air mixture, both in the first section and Also in the bypass line, as seen in the direction of flow, an ultrasound device is arranged behind the separating device, each of which consists of a transmitter and a receiver exists and each serves to transmit a characteristic and known sound path.
  • Temperature measurements in the main and secondary flow preferably in a plane in which the sound path lies, on the one hand is the computational correction of the temperature-dependent sound velocities in the Main flow (separate for liquid and air) possible, which can not be measured separately from each other there, and on the other hand, the reference measurement in the secondary flow can be corrected depending on the temperature.
  • the temperature-dependent sound velocity a ⁇ (T ⁇ ) is stored in a data memory , which is connected to a computer and control unit, in which all measured values obtained with the proposed device are processed
  • the separating device is particularly simple and particularly efficient in terms of separation technology if it is designed as a centrifugal separator with a tangential inlet and outlet in order to intensify the separating effect of the centrifugal force field either because the energy of the secondary flow is insufficient or because the driving forces of the separation process are forced If it is desired, a further 1 nn is proposed to additionally equip the centrifugal separator with a drive to support the rotational flow
  • the division of the flow into the main and secondary flow is particularly simple if the flow entry into the bypass line acts as a flow divider is in the form of a pitot tube. In order to increase the representativity of the secondary flow in comparison to the main flow, it is further provided that the flow divider accesses the entire passage cross section of the first section of the transfer line.
  • a flow-physical quantity which reliably and precisely characterizes the flow at the defined point of the transfer path is, as is also provided, obtained in that the measuring device is designed for its determination as a volume counter and / or flow meter.
  • FIG. 1 shows a device in a highly simplified and schematic form for carrying out the proposed method
  • FIGS. 2 and 3 show sketches of the underlying models for the quantitative detection of the sound path in the milk / air mixture (main stream) or in deaerated milk (secondary stream) serve to explain the calculation of the milk component ⁇ (t).
  • FIG. 1 shows a section of a transfer line 3 in which a first section 3a is shown on the left-hand side, followed by a second section 3b and finally a third section 3c.
  • a measuring device 6 for determining a flow-physical quantity which characterizes the flow in the first section 3a, for example the mean flow velocity.
  • the passage cross-section detected by the measuring device 6 bears the reference symbol 0.
  • the part of the transfer line 3 shown is flowed through by an inlet E in the direction of an outlet A.
  • the transfer line 3 branches into the above-mentioned second section 3b and a bypass line 4.
  • An upstream bypass line 4b opens tangentially into a separating device 5, while a downstream bypass line 5 Line 4c tapers tangentially from this and is returned to the second section 3b of the transfer line 3.
  • the flow entry into the Byoass line 4 is designed as a flow divider 4a in the form of a pitot tube.
  • the second section 3b accommodates a first ultrasound device 7, which consists of a There is a transmitter 7a and a receiver 7b arranged diametrically on the other side of the second section 3b.
  • a second ultrasound device 8 in the bypass line 4, seen in the direction of flow, behind the separating device 5, likewise consisting of a transmitter 8a and a receiver 8b
  • a mixing device 9 is arranged in front of the first ultrasound device 7, which is preferably designed as a static mixer
  • a device for measuring the temperature 12 or 13 is provided in the cross-sectional plane 1 and 2.
  • the measuring device 6, the ultrasound devices 7 and 8 and the devices for measuring the temperatures 12 and 13 are connected to a computer and control unit 10 which is connected to a data memory 11 for reading in and reading out data, necessarily the speed of sound in air a u (T ⁇ ) which is dependent on the temperature Ti in the main stream
  • a milk / air mixture occurs which forms a flow in the first section 3a, one of which characterizes the flow physics size by means of the measuring device 6 is continuously recorded.
  • the latter is preferably designed as a volume meter and / or flow meter; from the respective measured variable can then, for example, continuously the current average flow velocity v m ⁇ r [e ⁇ o in the passage cross-section A. be determined.
  • a volume flow of the milk / air mixture Q M / LO is divided behind the measuring device 6 into a main flow Q M L1 and a secondary flow Q M / _2.
  • the latter in the form of a milk / air mixture in front of the separating device 5, is then freed of air admixtures in the separating device 5 and reaches the downstream bypass line 4c as a milk flow Q M 2.
  • the main flow Q M / u (milk / air mixture) is continuously subjected to ultrasound pulses in the first ultrasound device 7 and transmitted through it, and the sound propagation time t required for the present sound path di is measured.
  • the milk flow Q M2 undergoes a comparable transmission through the second ultrasound device 8.
  • a sound path d 2 is provided here, and the sound time t 2 required for this is also measured. All measured values (the mean flow velocity v-nn te i .
  • VMO An ( ( J ) (t) Vmüt ioft) dt (1) o processed. It is assumed or desirable that the respective bubble distribution in the passage cross sections Ao and i is homogeneous and correspond to each other and thus the milk fractions ⁇ (t) in these mean cross sections are the same.
  • Equation (1) represents the volume of the air-free milk which flows through the average cross-section Ao in the form of a milk / air mixture in the acceptance time t A.
  • Equation (1) is the milk fraction determined according to equation (2) ⁇ p (t) a time-dependent variable in the general case, since it is determined by the air content of the milk, which is generally time-variable, and the temperature Ti, which is variable in time, in the main flow. Seme Derivation is briefly outlined below
  • the average velocity v mrt t e ⁇ o (t) is generated by the measuring device 6 in the average cross section Ao.
  • Di is the total sound path in the average cross section Ai, and ti is the sound propagation time for this sound path.
  • the value di / ti thus represents the average speed of sound in the milk / air mixture in the average cross-section Ai
  • a M ⁇ is calculated from a M2 and the temperature ratio V (Ti / T 2 ) and the evaluation via based on
  • the two sound propagation times ti and t 2 (ultrasound devices 7 and 8), at least one of the temperatures Ti or T 2 (measuring devices 12 and 13) and the average speed v mrtte ⁇ 0 (measuring device 6) are thus to be measured

Abstract

The invention relates to method and device for detecting quantities during milk collection using mobile or stationary collection systems. The milk quantity volume to be delivered over a given distance is detected and determined as it is transferred from a first container to a second container. The inventive method makes it possible to determine the milk quantity without the limiting effect of an air separating jar. This is achieved inter alia by separating the milk flow formed during conveyance into a main flow and a secondary flow, by eliminating the air in the admixtures, by continuously applying and investigating ultrasonic impulses in the main flow and in the deaerated secondary flow and by measuring the respective sound propagation time and at least the temperature in the main flow, by determining the actual mean sound velocity of the flowing milk/air mixture therein and the actual mean sound velocity of the flowing deareated milk from the sound propagation time allocated thereto in the main flow, by calculating the real proportion of milk ζ(t) in the main flow on the basis of both sound velocities and the sound velocity in the air at the allocated main flow temperature. The milk quantity conveyed during a collection time tA required to convey the overall milk quantity is determined on the basis of the respective milk proportions ζ(t) and the mean flow velocity allocated thereto at a defined point of the conveyance path or on the basis of a defined proportional variable thereof so that a defined point of the conveyance path can be determined along with the effective milk volume VMO for the mass of milk thus transported.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Mengenerfassung bei der Milchannahme mit mobilen oder stationären Annahmesystemen Method and device for recording quantities during milk acceptance using mobile or stationary acceptance systems
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Mengenerfassung bei der Milchannahme mit einem mobilen oder stationären Annahmesystem, bei dem eine auf einem Uberführungsweg aus einem ersten in einen zweiten Behälter zu überführende Milchmenge über ihr Volumen erfaßt und quantitativ bestimmt wird und eine Vor- richtung zum Durchführen des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.The invention relates to a method for quantity detection during milk acceptance with a mobile or stationary acceptance system, in which a quantity of milk to be transferred via a transfer path from a first container to a second container is recorded and quantified via its volume, and a device for carrying out the method according to the preamble of claim 9.
Der Mengenerfassung bei der Milchannahme mit mobilen Annahmesystemen, sogenannten Milchsammelwagen, oder stationären Annahmesystemen liegt die Aufgabe zugrunde, Miichmengen aus einem ersten Behälter, beispielsweise einem Anlieferungsbehälter eines Lieferanten, anzunehmen und in einen zweiten Behälter, beispielsweise einen Sammeltank, zu überführen. Dabei wird bei Verfahren der gattungsgemäßen Art die Menge der überführten Milch über ihr Volumen bestimmt und über die Dichte der entgasten Milch wird die Masse der über- führten Milch berechnet. Damit aus dem Volumen der überführten Milchmenge deren Masse ermittelt werden kann, - die Milchgüteverordnung sieht vor, daß dem Anlieferer die Milchmasse und nicht etwa das Volumen vergütet wird - ist der Flüssigkeitsvolumenstrom, der in die Meßanlage eintritt und dem gasförmige Bestandteile, insbesondere Luft, beigemischt sein können, vollständig zu entgasen bzw. zu entlüften und erst danach volumetnsch zu bestimmen. Die abgetrennte Luft resultiert fast ausschließlich aus jener Luft, die bei der Milchannahme, insbesondere der Milch zu Beginn der Milchübernahme und beim Ausschnorcheln zum Ende der Milchübernahme, in die Meßanlage gelangt und nur zu einem außerordentlich geringen Teil aus Luft, die als kleine und kleinste Luftblasen in der Milch des An eferungsbehälters deponiert ist. Eine Desorption von in Luft gelöster Milch wird nicht angestrebt; sie läßt sich jedoch unter bestimmten verfahrenstechnischen Bedingungen (Vakuumbetrieb) nicht verhindern. Bekannte Meßanlagen sind mit einer Steuerung/Regelung ausgestattet, deren Aufgabe unter anderem dann besteht, neben einer 'normalen' Milchubemahme auch Sonderfälle bzw. auch unvorschriftsmäßige Handhabungen des Systems zu beherrschen. Hierzu gehört beispielsweise willkürliches Luftschnorcheln während der Mitübernähme, beabsichtigtes oder unbeabsichtigtes zeitweises Verschließen der Annahmeleitung am Ansaugstutzen und Ansaugen aus mehreren Behältnissen eines Lieferanten mit unterschiedlich langen Pausen beim Wechsel vom einen zum anderen Behältnis. Darüber hinaus soll die Meßanlage steue- rungs- und regelungstechnisch leicht an unterschiedliche Ansaugbedingungen (Ansaughöhe und/oder Schlauchiange) anpassbar sein und in jedem Falle ohne Instabilitäten zügig einen stabilen Betriebspunkt finden.The task of collecting quantities when receiving milk with mobile acceptance systems, so-called milk collection vehicles, or stationary acceptance systems, is to accept quantities from a first container, for example a delivery container from a supplier, and to transfer them to a second container, for example a collecting tank. In the case of methods of the generic type, the volume of the transferred milk is determined by its volume and the mass of the transferred milk is calculated from the density of the degassed milk. So that the mass of the transferred amount of milk can be determined - the milk quality regulation stipulates that the milk mass and not the volume is to be paid to the supplier - the liquid volume flow that enters the measuring system and is mixed with the gaseous components, especially air may be to completely degas or vent and only then determine volumetnch. The separated air results almost exclusively from the air that enters the measuring system during milk intake, especially milk at the start of milk transfer and snorkeling at the end of milk transfer, and only to an extremely small extent from air, which are small and tiny air bubbles is deposited in the milk of the delivery container. Desorption of milk dissolved in air is not sought; however, it cannot be prevented under certain procedural conditions (vacuum operation). Known measuring systems are equipped with a control system, the task of which is then, among other things, to master special cases and also improper handling of the system in addition to a 'normal' milk intake. This includes, for example, arbitrary air snorkeling during the take-over, intentional or unintentional temporary closing of the acceptance line on the intake manifold and suction from several containers of a supplier with breaks of different lengths when changing from one container to another. In addition, the measuring system should be easily adaptable to different suction conditions (suction height and / or hose length) in terms of control and regulation technology and in any case quickly find a stable operating point without instabilities.
Die bisher bekannt gewordenen Meßanlagen, die entweder als sogenannte Pumpensysteme (vgl. beispielsweise DE 24 37 306 A1; DE 3440 310 A1) oder Vaku- umsysteme (vgl. beispielsweise DE 25 10 966 A1; DE 40 07 914 A1) ausgeführt sind, arbeiten über die Zeitdauer der Milchannahme mit einer im wesentlichen konstanten Annahmeleistung, die durch die Auslegung des Pumpen- bzw. Vakuumsystems determiniert ist. Dabei ist festzustellen, daß die Annahmeleistungen in den letzten Jahren bis auf 30.000 l/h, in Einzelfällen sogar noch darüber hinaus, gesteigert wurden, wobei der sog. Luftabscheiderbehälter der Meßanlage ein deren maximale Annahmeleistung limitierendes Bauteil darstellt. Die heute bekannten Luftabscheiderbehälter trennen die in der Milch enthaltenen Luftblasen von der Milch überwiegend durch Auftrieb und anschließende Abscheidung über die freie Flüssigkeitsoberfläche und nur zu einem geringen Teil durch Separie- rung und Abscheidung der Luftblasen im Zentrifugalfeld einer rotierenden Milchströmung im Luftabscheiderbehälter. Daher wird bei der Auslegung bekannter Luftabscheiderbehälter dafür Sorge getragen, daß die Absenkgeschwindigkeit der Milch im Behälter im Vergleich zu der Aufsteiggeschwindigkeit der Luftblasen klein ist. Dies gelingt durch eine möglichst große Verweilzeit der Milch und damit der in ihr enthaltenen Luftblasen im Luftabscheiderbehälter, wobei die Verweilzeit bei vorgegebener Annahmeleistung durch das flüssigkeitserfüllte Volumen des Luftabscheiderbehälters bestimmt wird. Eine große Verweilzeit hat somit zwangsläufig einen großen Behälterquerschnitt zur Folge, da eine Behälterkonfiguration mit einer gegenüber dem Behälterdurchmesser großen Bauhöhe den Abscheideweg vergrößert und damit die Abscheideleistung ungünstig beeinflußt. Da das Raumangebot, insbesondere auf einem Milchsammelwagen, in allen Richtungen begrenzt ist, sind einer Vergrößerung der Abmessungen des Luftabscheiderbehälters natürliche Grenzen gesetzt. Damit findet auch die Steigerung der Annahmeleistung durch Vergrößerung des Luftabscheiderbehälters eine Begrenzung, will man nicht Gefahr laufen, daß das Meßergebnis hinsichtlich des bei der Milchannahme überführten Volumens durch Mitreißen von Luftblasen in und durch den Volumenzähler in unzulässiger Weise verfälscht wird. Bekannte Meßanlagen begrenzen die Annahmeleistung auf einen maximalen Wert, mit dem auch schwierige Ansaugverhältnisse (Luftsaugen bei Unterbrechung der Milchförderung) beherrscht werden können. Mit dieser zulässigen Annahmeleistung sind bei günstigen bzw. normalen Ansaugverhältnissen die Meßanlage und speziell der Luftabscheiderbehälter unterfordert, so daß unter diesen Ansaugbedingungen eine ungenutzte Leistungsreserve vorliegt.The measuring systems which have become known so far and which are either designed as so-called pump systems (cf. for example DE 24 37 306 A1; DE 3440 310 A1) or vacuum systems (cf. for example DE 25 10 966 A1; DE 40 07 914 A1) work over the duration of milk acceptance with an essentially constant acceptance performance, which is determined by the design of the pump or vacuum system. It should be noted that the acceptance performance has increased to 30,000 l / h in recent years, in some cases even more, whereby the so-called air separator container of the measuring system is a component that limits its maximum acceptance performance. The air separator containers known today separate the air bubbles contained in the milk from the milk mainly by buoyancy and subsequent separation via the free liquid surface and only to a small extent by separating and separating the air bubbles in the centrifugal field of a rotating milk flow in the air separator container. Therefore, when designing known air separator containers, care is taken to ensure that the lowering speed of the milk in the container is slow compared to the rate of ascent of the air bubbles. This is achieved by the longest possible residence time of the milk and thus the air bubbles contained in the milk in the air separator container, the residence time being determined by the liquid-filled volume of the air separator container for a given acceptance performance. So there is a large dwell time inevitably results in a large container cross section, since a container configuration with a large overall height compared to the container diameter increases the separation path and thus adversely affects the separation performance. Since the space available, in particular on a milk collection truck, is limited in all directions, there are natural limits to increasing the dimensions of the air separator container. This also limits the increase in acceptance performance by enlarging the air separator container, if you do not want to run the risk that the measurement result with regard to the volume transferred during milk acceptance will be falsified by entraining air bubbles in and through the volume counter. Known measuring systems limit the acceptance performance to a maximum value, with which even difficult suction conditions (air suction when milk production is interrupted) can be mastered. With this permissible acceptance performance, the measuring system and especially the air separator tank are under-challenged with favorable or normal suction conditions, so that there is an unused power reserve under these suction conditions.
Ein Luftabscheider, wie er beispielsweise aus der DE 2437 306 A1 oder der DE 25 10 966 A1 bekannt ist, kann allenfalls den unteren Leistungsbereich heute geforderter Annahmeleistungen abdecken, und auch nur dann, wenn günstige Betriebsbedingungen vorliegen. Um höhere Annahmeleistungen zu beherrschen, hat es daher nicht an Versuchen gefehlt, die Luftabscheidung im Luftabscheiderbehalter, der mit Blick auf eine Steigerung der Annahmeleistung ein limitierendes Element darstellt, zu verbessern, ohne dabei zum konstruktiven Mittel einer weite- ren Vergrößerung des Luftabscheiderbehälters zu greifen. Ein in derAn air separator, as is known, for example, from DE 2437 306 A1 or DE 25 10 966 A1, can at best cover the lower performance range of acceptance powers required today, and only if favorable operating conditions are present. In order to master higher acceptance rates, there has been no shortage of attempts to improve the air separation in the air separator tank, which is a limiting element in terms of increasing the acceptance rate, without resorting to the constructive means of further enlarging the air separator tank. An Indian
DE 41 11 280 A1 beschriebener Luftabscheiderbehälter versucht das Problem dadurch zu lösen, indem er die Strömungsgeschwindigkeit der in den Luftabscheiderbehälter einströmenden Milch unmittelbar vor dem Eintritt in denselben herabsetzt. Hierzu wird vorgeschlagen, daß dem Einlaufstutzen ein als Stopfen mit einer Vielzahl von parallelen Kanälen ausgebildeter Staukörper zusammen mit einem sich auf dessen Querschnitt erweiternden Trichter vorgeschaltet ist. Im Ergebnis soll mit dem bekannten Luftabscheiderbehälter erreicht werden, daß die Milchmeßanlage mit höherer Durchsatzleistung betrieben werden kann, ohne daß bei dieser höheren Leistung die Milch einen höheren Anteil an den Lufteinschlus- sen als in herkömmlichen Anlagen hat, oder daß sie bei gleicher Durchsatzlei- stung einen geringeren Anteil an Lufteinschlussen hat Die vorstehend vorge- schlagenen Maßnahmen sind problematisch, da hierdurch zusätzlich einerseits Stromungswiderstande und andererseits Reinigungsprobleme aufgrund der extrem vergrößerten flussigkeitsberuhrten Oberflachen geschaffen werdenAir separator container described in DE 41 11 280 A1 tries to solve the problem by reducing the flow velocity of the milk flowing into the air separator container immediately before it enters the same. For this purpose, it is proposed that a bluff body designed as a stopper with a plurality of parallel channels be preceded by the inlet connection together with a funnel widening to its cross section. The result is to be achieved with the known air separator container that the Milk measuring system can be operated with a higher throughput without the milk having a higher proportion of the air inclusions than in conventional systems at this higher output or without having a lower proportion of air inclusions with the same throughput. The measures proposed above are problematic because they also create flow resistances on the one hand and cleaning problems on the other hand due to the extremely enlarged surfaces exposed to the liquid
Andere aus der DE 40 07 914 A1 bekannte Maßnahmen zielen darauf ab, das Untermischen von Luft beim Einfüllen in den Luftabscheider weiter zu reduzieren, um dadurch, in begrenztem Umfang, die Annahmeleistung weiter steigern zu können Dies soll dadurch erreicht werden, daß bei dem Luftabscheider mindestens ein weiterer gegenüber dem einen Einlauf hohenversetzter Einlauf vorgesehen ist, und daß sämtliche Einlaufe mit Absperrventilen ausgestattet sind, die von ei- ner auf das Milchniveau im Behalter ansprechenden Steuereinrichtung derart gesteuert werden, daß bei ansteigendem Niveau von dem unteren Einlauf auf den nächst höheren Einlauf usw und bei fallendem Niveau umgekehrt umgeschaltet wird Es liegt auf der Hand, daß die vorgeschlagenen Maßnahmen lediglich dazu geeignet sind, die durch das maximale Volumen des Luftabscheiderbehalters bestimmte maximale Verweilzeit so oft wie möglich optimal auszunutzen Es ist nicht erkennbar, wie das bekannte System eine Steigerung der Annahmeleistung über seine maximale, durch die Verweilzeit bestimmte Annahmeleistung hinaus bewerkstelligen kann, wenn zusatzlich die Gefahr großer Lufteinbruche gegebenOther measures known from DE 40 07 914 A1 aim to further reduce the mixing in of air when filling the air separator in order to be able to increase the acceptance performance to a limited extent. This is to be achieved in that the air separator at least one other inlet is provided which is offset from the one inlet, and that all inlets are equipped with shut-off valves which are controlled by a control device which responds to the milk level in the container in such a way that when the level rises from the lower inlet to the next higher inlet etc. and reversed when the level falls It is obvious that the proposed measures are only suitable to optimally utilize the maximum dwell time determined by the maximum volume of the air separator container as often as possible.It is not recognizable how the known system increases the assumption performance beyond its maximum acceptance performance determined by the dwell time, if there is also the risk of large air ingress
Den bekannten Luftabscheiderbehaltern sind, mit Blick auf die Separierung und Abtrennung von Gas- bzw Luftbeimengungen, grundsätzliche stromungsphysika- sche Grenzen gesetzt, die um so niedriger liegen und an die eine Annäherung um so schwieriger ist, je kalter und hochviskoser die Tragerflussigkeit Milch für die Gasblasen ist und je feinverteilter die Gasbeimengungen vorliegen. Es wurde daher auch vorgeschlagen (vgl beispielsweise DE 35 45 160 A1), die Mengenerfassung, insbesondere von Milch, unmittelbar über die Milchmasse und nicht über das Volumen der überführten Milch durchzuführen. Dies gelingt dadurch, daß die zu überführende Milchmenge insgesamt oder Teile derselben nacheinander in einen Meßbehälter überführt wird bzw. werden und daß die Masse der in diesem Meßbehälter vorgelegten Milchmenge gravimetrisch bestimmt wird. Bei diesem Verfahren ist eine Engasung bzw. Entlüftung der Milchmenge nicht erforderlich, da ggf. in der Milch gelöste Gas- bzw. Luftblasen aufgrund der Dichteunterschiede zwischen Gas und ihrer Trägerflüssigkeit um drei Größenordnungen praktisch keine Rolle spielen. Die vorgenannten sogenannten Wiegesysteme arbeiten, wenn die zu überführende Milchmenge relativ groß ist, in der Regel absatzweise und damit diskontinuierlich. Hohe Annahmeleistungen sind daher mit hinreichender Genauigkeit nicht zu realisieren, weil eine Vergrößerung des Meßbehälters (Taramasse) zwangsläufig zu einer Vergrößerung des Meßfehlers führt. Darüber hinaus sind derartige Meßsysteme gegenüber den Verfahren und Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art kostenmäßig bislang nicht konkurrenzfähig.With regard to the separation and separation of gas or air admixtures, the known air separator containers are subject to basic flow-physical limits, which are all the lower and to which it is more difficult to approximate, the colder and more viscous the carrier liquid milk for the gas bubbles and the more finely divided the gas admixtures are. It has therefore also been proposed (cf. for example DE 35 45 160 A1) that the quantity acquisition, in particular of milk, is carried out directly via the milk mass and not via to carry out the volume of transferred milk. This is achieved in that the total or part of the milk quantity to be transferred is or are successively transferred to a measuring container and the mass of the milk quantity presented in this measuring container is determined gravimetrically. With this method, there is no need to degas or deaerate the amount of milk, since any gas or air bubbles dissolved in the milk play practically no role due to the density differences between gas and their carrier liquid by three orders of magnitude. The aforementioned so-called weighing systems usually work batchwise and therefore discontinuously when the amount of milk to be transferred is relatively large. High acceptance rates cannot therefore be achieved with sufficient accuracy because enlarging the measuring container (tare mass) inevitably leads to an enlargement of the measuring error. In addition, measuring systems of this type have so far not been cost-competitive with the methods and devices of the generic type.
Die Nachteile, mit denen beispielsweise das vorstehend genannte Wiegesystem behaftet ist, werden vermieden, wenn ein anderes bekanntes Verfahren zur Bestimmung der Masse einer eine Durchflußleitung durchströmenden Milchmenge im Zuge der Milchannahme zur Anwendung kommt (DE 195 07 542 C1). Bei die- sem Verfahren wird aus einem Gesamtstrom der zu überführenden Milchmenge ein mengenproportionaler Teilstrom zur Gewinnung einer für die zu überführende Milchmenge repräsentativen Probemenge abgezweigt und gesammelt. Nach Beendigung der Überführung der Milchmenge wird die Masse der aus dem Teilstrom resultierenden Teilmenge gravimetrisch bestimmt und über einen bekannten, das Verhältnis zwischen Teil- und Gesamtstrom bestimmenden anordnungsspezifischen Proportionalitätsfaktor wird die Masse der insgesamt überführten Milchmenge ermittelt. Dieses Verfahren steht und fällt mit der Repräsentativität der gewonnenen Probemenge in Bezug auf die zu überführende gesamte Milchmenge, und zwar sowohl hinsichtlich der Mengenproportionalität als auch hinsichtlich des Verhältnisses zwischen Milch und Luftbeimengungen. Die Erfahrung hat gezeigt, daß ein das Verhältnis zwischen Teil- und Gesamtstrom bestimmender konstanter Proportional itätsfaktor über die gesamte Annahmezeit bei ggf. wechselnden Betriebs- und Annahmebedingungen sehr schwer zu realisieren ist.The disadvantages with which the above-mentioned weighing system is afflicted, for example, are avoided if another known method for determining the mass of a quantity of milk flowing through a flow line is used in the course of milk acceptance (DE 195 07 542 C1). In this method, a partial flow proportional to the quantity is branched off and collected from a total flow of the quantity of milk to be transferred in order to obtain a sample quantity representative of the quantity of milk to be transferred. After the transfer of the milk quantity has ended, the mass of the partial quantity resulting from the partial flow is determined gravimetrically and the mass of the total quantity of milk transferred is determined using a known, arrangement-specific proportionality factor which determines the ratio between partial and total flow. This process depends on the representativeness of the sample amount obtained in relation to the total amount of milk to be transferred, both in terms of the proportionality of the amount and in relation to the ratio between milk and air admixtures. Experience has shown that a constant determining the relationship between partial and total flow Proportionality factor over the entire acceptance time is very difficult to implement in the event of changing operating and acceptance conditions.
Es ist darüber hinaus bekannt, die Dichte eines flüssigen Gärsubstrats im Gärbe- hälter laufend außerhalb desselben in einer Bypass-Leitung zu erfassen (DE 44 29 809 A1), wobei die Dichte mittels einer Ultraschall-Dichtemessung ermittelt wird.It is also known to continuously measure the density of a liquid fermentation substrate in the fermentation tank outside of the same in a bypass line (DE 44 29 809 A1), the density being determined by means of an ultrasound density measurement.
Desweiteren wird in der deutschen Zeitschrift „messen prüfen automatisieren", Dezember 1985, S. 676 - 681 , beschrieben, wie mittels der Ultraschall-Durchflußmeßtechnik (Laufzeitverfahren oder Dopplerverfahren) eine betriebliche Durchflußmessung von Flüssigkeiten in geschlossenen Rohrleitungen durchgeführt werden kann. Die Durchflußmessung erfolgt dabei „beruhrungslos", d.h. ohne zusätzliche störende Einbauten in der Strömung. Die Ultraschall-Durchfluß- messung ermöglicht die Messung auch von nichtleitenden Flüssigkeiten. Störungen des Strömungsprofils, welche die Messung beeinträchtigen könnten, werden durch Kompensationsverfahren - Mehrkanalmessung - weitgehend reduziert.Furthermore, in the German magazine "measure, test, automate", December 1985, pp. 676-681, it is described how an operational flow measurement of liquids in closed pipelines can be carried out by means of ultrasonic flow measurement technology (transit time method or Doppler method) "Contactless", ie without additional disturbing installations in the flow. The ultrasonic flow measurement enables the measurement of non-conductive liquids. Disturbances in the flow profile, which could impair the measurement, are largely reduced by compensation methods - multichannel measurement.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Verfahren der gattungsge- mäßen Art die Mengenerfassung ohne den limitierenden Einfluß eines Luftabscheiders zu gestalten.It is an object of the present invention to design the quantity detection in a method of the generic type without the limiting influence of an air separator.
Die Aufgabe wird verfahrenstechnisch durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand weiterer Un- teransprüche. Eine Vorrichtung zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens wird durch die Merkmale des Nebenanspruchs 9 verwirklicht, während vorteilhafte Ausführungsformen der vorgeschlagenen Vorrichtung Gegenstand weiterer Unteransprüche sind.In terms of process engineering, the object is achieved by the features of claim 1. Advantageous embodiments of the method are the subject of further subclaims. A device for carrying out the proposed method is realized by the features of subsidiary claim 9, while advantageous embodiments of the proposed device are the subject of further subclaims.
Beim vorgeschlagenen Verfahren wird darauf verzichtet, ggf. vorliegende Gasbzw. Luftbeimengungen aus der zu überführenden Milchmenge zu entfernen. Stattdessen wird die Erkenntnis genutzt, daß die Schallgeschwindigkeit von UI- traschall-lmpulsen, die sich als besonders aussagefähig erwiesen haben, in einem Luft/Milch-Gemisch eine andere ist als in entlüfteter Milch. Durch die Aufteilung der Strömung in einen Haupt- und einen Nebenstrom wird die Möglichkeit geschaffen, den Nebenstrom, der so klein gehalten werden kann, daß eine Refe- renzmessung in entlüfteter Milch noch möglich ist, von Luftbeimengungen zu befreien, so daß bei Durchschallung des Haupt- und des Nebenstromes ein signifikantes Signal einerseits für ein ggf. vorliegendes Milch/Luft-Gemisch und andererseits ein Referenzsignal für entlüftete Milch vorliegt. Da die Schallgeschwindigkeit grundsätzlich temperaturabhängig ist, ist mindestens die Temperatur im Hauptstrom zu messen. Aus der jeweiligen Schallaufzeit im Hauptstrom und jener im Nebenstrom, dem Referenzstrom, sowie unter Heranziehung der Schallgeschwindigkeit in Luft in Abhängigkeit von der Temperatur im Hauptstrom kann nunmehr bei entsprechender Zuordnung der gewonnenen Meßwerte fortlaufend eine aktueller Milchanteil φ(t) im Hauptstrom berechnet werden. In einer zur Überführung der gesamten Milchmenge erforderlichen Annahmezeit tA wird dann aus den jeweils fortlaufend ermittelten Milchanteilen φ(t) und den diesen zugeordneten Werten der die Strömung an der definierten Steile ihres Überführungsweges kennzeichnenden strömungsphysikalischen Größe das die definierte Stelle des Überführungsweges insgesamt durchsetzende Milchvolumen VMo der über- führten Milchmenge (reine flüssige Phase) ermittelt.In the proposed method, there is no gas or gas. Remove air admixtures from the amount of milk to be transferred. Instead, the knowledge is used that the speed of sound of UI- ultrasound pulses that have proven to be particularly informative are different in an air / milk mixture than in deaerated milk. By dividing the flow into a main and a secondary flow, the possibility is created of freeing the secondary flow, which can be kept so small that a reference measurement in deaerated milk is still possible, of air admixtures, so that the main is sonicated - and the side stream a significant signal on the one hand for a possibly present milk / air mixture and on the other hand there is a reference signal for deaerated milk. Since the speed of sound is fundamentally temperature-dependent, at least the temperature in the main stream must be measured. From the respective sound propagation time in the main flow and that in the secondary flow, the reference flow, and using the speed of sound in air as a function of the temperature in the main flow, a current milk fraction φ (t) in the main flow can now be calculated continuously with the corresponding assignment of the measured values obtained. In an acceptance time t A required for the transfer of the total milk quantity, the milk volume V which then passes through the defined location of the transfer path is then determined from the respectively continuously determined milk components φ (t) and the values associated therewith of the flow physical quantity which characterizes the flow at the defined point of its transfer path M o of the transferred amount of milk (pure liquid phase) determined.
Die die Strömung an der definierten Stelle kennzeichnende strömungsphysikalische Größe kann beispielsweise die mittlere Strömungsgeschwindigkeit in diesem Durchtrittsquerschnitt sein, die beispielsweise über einen Durchflußmesser auf einfache Weise fortlaufend ermittelt wird, wie dies bislang bei bekannten Verfahren ebenfalls geschieht. Da der Durchtrittsquerschnitt Ao an der definierten Stelle des Überführungsweges bekannt ist, ermittelt sich das in der Annahmezeit tA durch diesen Durchtrittsquerschnitt durchgesetzte Milchvolumen VMo nach Gleichung (1 ) zu tA The flow-physical quantity characterizing the flow at the defined point can be, for example, the mean flow velocity in this passage cross-section, which is continuously and easily determined, for example, using a flow meter, as has also hitherto been done in known methods. Since the passage cross-section Ao at the defined point of the transfer path is known, the milk volume V M o passed through this passage cross-section in the acceptance time t A is determined according to equation (1) to t A
VMO = An J φ(t) Vmittelo ) dt . (1 )VMO = An J φ (t) Vmittelo) dt. (1 )
O Der aktuelle Milchanteil (t) (Herleitung s. weiter unten) errechnet sich nach Glei chung (2) zuO The current milk percentage (t) (derivation see below) is calculated according to equation (2)
1 φ(t) = { 1 - 2α [1 - ß] - ß2 } . (2)1 φ (t) = {1 - 2α [1 - ß] - ß 2 }. (2)
M - «l2 M - «l 2
unter Verwendung der Abkürzungen a = aL1(Tι) / aMι(Tι) = aLι(Tι) (T2 / T,) / (d2 / 12) (2a)using the abbreviations A = A L1 (T I) / a M ι (T I) = a L ι (T I) (T 2 / T) / (d 2/1 2) (2a)
3 = aL1(T1) / (dι / tι) (2b)3 = a L1 (T 1 ) / (dι / tι) (2b)
Wie Gleichung (2) zeigt, ist für eine exkate Bestimmung des Milchanteil <p(t) die Messung der Temperaturen
Figure imgf000010_0001
und T2 der Milch in dem beschallten Haupt- und Nebenstrom erforderlich. Darüber hinaus ist die von der Temperatur T^ im Hauptstrom abhängige Schallgeschwindigkeit a 1(T-ι) jeweils bereitzustellen. Desweite- ren sind für den bekannten Schallaufweg d-\ im Hauptstrom (Milch/Luft-Gemisch) eine hierfür erforderliche Schallaufzeit und für einen ebenfalls bekannten Schallaufweg d2 im Nebenstrom (entlüftete Milch) eine hierfür erforderliche Schallaufzeit t2 fortlaufend zu messen. Falls die Temperaturen T-i und T2 gleich sind, was in der Regel in guter Näherung der Fall ist, verbleibt lediglich die Meß- aufgäbe, die Temperatur Ti des Milch/Luft-Gemisches im Hauptstrom fortlaufend zu ermitteln.
As equation (2) shows, for an exact determination of the milk fraction <p (t) is the measurement of the temperatures
Figure imgf000010_0001
and T 2 of the milk in the sonicated main and secondary flow required. In addition, the speed of sound a 1 (T-ι), which is dependent on the temperature T ^ in the main flow, must be provided in each case. Furthermore, for the known sound path d- \ in the main stream (milk / air mixture), a sound run time required for this and for a likewise known sound path d 2 in the secondary flow (deaerated milk), a sound run time t 2 required for this is continuously measured. If the temperatures Ti and T 2 are the same, which is usually the case to a good approximation, all that remains is the measurement task of continuously determining the temperature Ti of the milk / air mixture in the main stream.
Um gleiche Strömungsbedingungen hinsichtlich Turbulenz und damit vergleichbare Bedingungen für die Blasenverteilung, die Blasenbeschaffenheit und -große zu erzielen, wird weiterhin vorgeschlagen, daß die Reynoldszahl des Hauptstromes und jene der Strömung, aus der der Hauptstrom nach Aufteilung hervorgegangen ist, im wesentlichen gleich sind.In order to achieve the same flow conditions with regard to turbulence and thus comparable conditions for the bubble distribution, the bubble quality and size, it is further proposed that the Reynolds number of the main stream and that of the flow from which the main stream emerged after division are essentially the same.
Da sich die Durchschallung auf einen diametralen Teilbereich des Hauptstromes beschränkt , ist nicht auszuschließen, daß das Meßergebnis für die Schallaufzeit im Hauptstrom durch zumindest theoretisch mögliche Separierungsbewegungen der Luftblasen in ihrer Trägerflüssigkeit beeinflußt wird (beispielsweise Konzentration des Blasenschwarmes in bestimmten Bereichen). Daher wird der Vor- schlag gemacht, daß die in einem Durchtrittsquerschnitt des Hauptstromes in letzterem enthaltenen Luftblasen über diesen Durchtrittsquerschnitt im wesentlichen gleichmäßig verteilt werden wobei die Verteilung, in Stromungsrichtung gesehen, vor der Durchschallung erfolgtSince the transmission is limited to a diametrical section of the main flow, it cannot be ruled out that the measurement result for the sound propagation time in the main flow will be influenced by at least theoretically possible separation movements of the air bubbles in their carrier liquid (e.g. concentration of the swarm of bubbles in certain areas). Therefore the pre made a stroke that the air bubbles contained in a passage cross section of the main stream in the latter are distributed substantially uniformly over this passage cross section, the distribution, viewed in the direction of flow, taking place before the transmission
Die Entlüftung des Nebenstromes gestaltet sich besonders effizient, wenn, wie dies weiterhin vorgesehen ist, diese durch die separierende Wirkung eines zentrifugalen Kraftfeldes erfolgt Dies kann gemäß einem ersten Vorschlag dadurch erfolgen, daß die Energie zur Erzeugung des zentrifugalen Kraftfeldes aus der Stromungsenergie des Nebenstromes aufgebracht wird und gemäß einem zweiten Vorschlag durch Fremdenergie, die aus der Umgebung in den Nebenstrom eingeleitet wirdThe venting of the side stream is particularly efficient if, as is also provided, this is done by the separating action of a centrifugal force field. According to a first proposal, this can be done by applying the energy for generating the centrifugal force field from the flow energy of the side stream and according to a second proposal by external energy that is discharged into the secondary flow from the environment
Mit Blick auf die Realisierung eines relativ einfachen Verfahrens ist weiterhin vor- gesehen, daß an der Stelle der Aufteilung der Strömung in den Haupt- und Nebenstrom letzterer im vom Staudruck der Strömung an der Stelle der Aufteilung anhangiger Menge abgezweigt wird Der Staudruck wird demnach einerseits genutzt, um die Mengenteilung zu bewerkstelligen, und anαererbeits dient er dazu, den Nebenstrom mit der zu seiner weiteren Behandlung notwendigen Stromungs- energie zu versorgenWith a view to the implementation of a relatively simple method, it is further provided that at the point where the flow is divided into the main and secondary flows, the latter is branched off in an amount dependent on the back pressure of the flow at the point of the division in order to achieve the division of quantity, and in addition it serves to supply the secondary flow with the electricity energy necessary for its further treatment
Die Verwendung der vorgeschlagenen Vorrichtung zum Durchfuhren des Verfahrens gemäß der Erfindung ist unabhängig davon, ob ein sog Pumpen- oder Vakuumsystem vorliegt Wesentlich ist lediglich, daß sich die Uberfuhrungsleitung hinter dem ersten Abschnitt, in dem sich eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der in der Uberfuhrungsleitung vorliegenden mittleren Stromungsgeschwindigkeit oder einer dieser proportionalen Große befindet, in einen zweiten Abschnitt, eine Bypass-Leitung verzweigt In dieser ist eine Trenneinrichtung zur Abtrennung von Gas aus ihrer Tragerflussigkeit, im vorliegenden Falle von Luft aus einem Milch/Luft-Gemisch, vorgesehen Sowohl im ersten Abschnitt als auch in der Bypass-Leitung ist, in Stromungsrichtung gesehen, hinter der Trenneinrichtung jeweils eine Ultraschall-Einrichtung angeordnet, die jeweils aus einem Sender und einem Empfanger besteht und die jeweils der Durchschallung eines charakteristischen und bekannten Schallaufweges dient Mit Temperaturmessungen im Haupt- und Nebenstrom, vorzugsweise in einer Ebene, in der auch der Schallaufweg hegt, ist zum einen die rechnerische Korrektur der von der Tempe- ratur abhangigen Schallgeschwindigkeiten im Hauptstrom (getrennt für Flüssigkeit und Luft) möglich, die ja nicht getrennt voneinander dort direkt gemessen werden können, und zum anderen kann ggf die Referenzmessung im Nebenstrom in Abhängigkeit von der Temperatur korrigiert werden Die temperaturabhangige Schallgeschwindigkeit a ι(Tι) wird in einem Datenspeicher hinterlegt, der an eine Rechner- und Steuereinheit angeschlossen ist, in der sämtliche mit der vorgeschlagenen Vorrichtung gewonnenen Meßwerte verarbeitet werdenThe use of the proposed device for carrying out the method according to the invention is independent of whether there is a so-called pump or vacuum system. The only important thing is that the transfer line is behind the first section, in which there is a measuring device for determining the mean in the transfer line Flow rate or one of these proportions is located in a second section, a bypass line branches in this is a separator for separating gas from its carrier fluid, in the present case of air from a milk / air mixture, both in the first section and Also in the bypass line, as seen in the direction of flow, an ultrasound device is arranged behind the separating device, each of which consists of a transmitter and a receiver exists and each serves to transmit a characteristic and known sound path. Temperature measurements in the main and secondary flow, preferably in a plane in which the sound path lies, on the one hand is the computational correction of the temperature-dependent sound velocities in the Main flow (separate for liquid and air) possible, which can not be measured separately from each other there, and on the other hand, the reference measurement in the secondary flow can be corrected depending on the temperature. The temperature-dependent sound velocity a ι (Tι) is stored in a data memory , which is connected to a computer and control unit, in which all measured values obtained with the proposed device are processed
Die Trenneinrichtung gestaltet sich dann besonders einfach und trenntechnisch besonders effizient, wenn sie als Zentrifugalabscheider mit tangentialem Ein- und Auslauf ausgebildet ist Um die separierende Wirkung des zentrifugalen Kraftfeldes zu verstarken, weil entweder die Energie des Nebenstromes nicht ausreicht oder weil eine Forcierung der Triebkräfte des Trennverfahrens gewünscht wird, wird weiten1 nn vorgeschlagen, den Zentrifugalabscheider zusätzlich mit einem Antrieb zur Unterstützung der Rotationsstromung auszustattenThe separating device is particularly simple and particularly efficient in terms of separation technology if it is designed as a centrifugal separator with a tangential inlet and outlet in order to intensify the separating effect of the centrifugal force field either because the energy of the secondary flow is insufficient or because the driving forces of the separation process are forced If it is desired, a further 1 nn is proposed to additionally equip the centrifugal separator with a drive to support the rotational flow
Es ist weiterhin vorgesehen, im zweiten Abschnitt der Uberfuhrungsleitung und in Stromurssrichtung gesehen, vor der ersten Ultraschall-Einrichtung eine Misch- einnchtung anzuordnen Mit dieser Maßnahme wird sichergestellt, daß zufallige Entmischungen zwischen Milch und Luftblasen beispielsweise durch Koagulation von Blasen die zu Inhomogenitäten in der Ebene des durchschallten Durchtrittsquerschnittes für den Hauptstrom fuhren können, in nicht repräsentativer Weise als Zufallsergebnis im Schallaufweg erfaßt oder nicht erfaßt werden Als besonders wirksam und einfach haben sich in diesem Zusammenhang sog statische Mischer erwiesenIt is also envisaged, in the second section of the transfer line and in the direction of the flow, to arrange a mixing device in front of the first ultrasound device. This measure ensures that random segregation between milk and air bubbles, for example by coagulation of bubbles, leads to inhomogeneities in the plane of the pass-through cross section for the main flow can be recorded in a non-representative manner as a random result in the sound path or not recorded. So-called static mixers have proven to be particularly effective and simple in this connection
Die Aufteilung der Strömung in den Haupt- und Nebenstrom gestaltet sich besonders einfach, wenn der Stromungseintritt in die Bypass-Leitung als Mengenteiler in Form eines Pitot-Rohres ausgebildet ist. Um die Repräsentativität der Neben- strόmung im Verleich zur Hauptstromung zu erhöhen, ist weiterhin vorgesehen, daß der Mengenteiler auf den gesamten Durchtrittsquerschnitt des ersten Abschnittes der Uberfuhrungsleitung zugreift.The division of the flow into the main and secondary flow is particularly simple if the flow entry into the bypass line acts as a flow divider is in the form of a pitot tube. In order to increase the representativity of the secondary flow in comparison to the main flow, it is further provided that the flow divider accesses the entire passage cross section of the first section of the transfer line.
Eine die Strömung an der definierten Stelle des Überführungsweges zuverlässig und genau kennzeichnende strömungsphysikalische Größe wird, wie dies ebenfalls vorgesehen ist, dadurch gewonnen, daß die Meßeinrichtung zu ihrer Bestimmung als Volumenzähler und/oder Durchflußmesser ausgebildet ist.A flow-physical quantity which reliably and precisely characterizes the flow at the defined point of the transfer path is, as is also provided, obtained in that the measuring device is designed for its determination as a volume counter and / or flow meter.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend nach Aufbau und Funktion erläutert. Es zeigen Figur 1 in stark vereinfachter und schematischer Form eine Vorrichtung zum Durchführen des vorgeschlagenen Verfahrens und Figuren 2 und 3 Skizzen der zugrundegelegten Modelle zur quantitativen Erfassung des Schallaufwegs im Milch/Luft-Gemisch (Hauptstrom) bzw. in entlüfteter Milch (Nebenstrom), die der Erläuterung αer Berechnung des Milchanteiies φ(t) dienen.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is explained below according to structure and function. 1 shows a device in a highly simplified and schematic form for carrying out the proposed method and FIGS. 2 and 3 show sketches of the underlying models for the quantitative detection of the sound path in the milk / air mixture (main stream) or in deaerated milk (secondary stream) serve to explain the calculation of the milk component φ (t).
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Überführungsleitung 3, in der linksseitig ein erster Abschnitt 3a, daran anschließend ein zweiter Abschnitt 3b und schließlich ein dritter Abschnitt 3c dargestellt sind. Im ersten Abschnitt 3a ist eine Meßeinrichtung 6 zur Bestimmung einer die Strömung im ersten Abschnitt 3a kennzeichnenden strömungsphysikalischen Größe, beispielsweise die mittlere Strömungsgeschwindigkeit, angeordnet. Der von der Meßeinrichtung 6 erfaßte Durchtrittsquerschnitt trägt das Bezugszeichen 0. Der darstellte Teil der Überführungsleitung 3 wird von einem Eintritt E in Richtung eines Austrittes A durchströmt. Hinter dem ersten Abschnitt 3a, in Strömungsrichtung gesehen, verzweigt sich die Uberfuhrungsleitung 3 in den vorstehend erwähnten zweiten Abschnitt 3b und eine Bypass-Leitung 4. Eine vorgeordnete Bypass-Leitung 4b mündet tan- gential in eine Trenneinrichtung 5 ein, während eine nachgeordnete Bypass- Leitung 4c tangential aus dieser ausmundet und in den zweiten Abschnitt 3b der Uberfuhrungsleitung 3 zurückgeführt wird Der Stromungseintritt in die Byoass- Leitung 4 ist als Mengenteiler 4a in Form eines Pitotrohres ausgebildet Der zweite Abschnitt 3b nimmt eine erste Ultraschall-Einrichtung 7 auf, die aus einem Sender 7a und einem diametral auf der anderen Seite des zweiten Abschnittes 3b angeordneten Empfanger 7b besteht In gleicher Anordnung befindet sich in der Bypass-Leitung 4, in Stromungsrichtung gesehen, hinter der Trenneinrichtung 5 eine zweite Ultraschall-Einrichtung 8, ebenfalls bestehend aus einem Sender 8a und einem Empfanger 8b Im zweiten Abschnitt 3b ist, in Stromungsrichtung ge- sehen, vor der ersten Ultraschall-Einrichtung 7 eine Mischeinrichtung 9 angeordnet, die vorzugsweise als statischer Mischer ausgebildet istFIG. 1 shows a section of a transfer line 3 in which a first section 3a is shown on the left-hand side, followed by a second section 3b and finally a third section 3c. Arranged in the first section 3a is a measuring device 6 for determining a flow-physical quantity which characterizes the flow in the first section 3a, for example the mean flow velocity. The passage cross-section detected by the measuring device 6 bears the reference symbol 0. The part of the transfer line 3 shown is flowed through by an inlet E in the direction of an outlet A. After the first section 3a, as seen in the direction of flow, the transfer line 3 branches into the above-mentioned second section 3b and a bypass line 4. An upstream bypass line 4b opens tangentially into a separating device 5, while a downstream bypass line 5 Line 4c tapers tangentially from this and is returned to the second section 3b of the transfer line 3. The flow entry into the Byoass line 4 is designed as a flow divider 4a in the form of a pitot tube. The second section 3b accommodates a first ultrasound device 7, which consists of a There is a transmitter 7a and a receiver 7b arranged diametrically on the other side of the second section 3b. In the same arrangement, there is a second ultrasound device 8 in the bypass line 4, seen in the direction of flow, behind the separating device 5, likewise consisting of a transmitter 8a and a receiver 8b In the second section 3b, viewed in the direction of flow, a mixing device 9 is arranged in front of the first ultrasound device 7, which is preferably designed as a static mixer
Die Ebene des Durchtrittsquerschnittes des zweiten Abschnittes 3b, in der die Durchschallung mit der ersten Ultraschall-Einrichtung 7erfolgt, tragt das Bezugs- zeichen 1 Die Ebene des Durchtrittsquerschnittes der nachgeordneten Bypass- Leitung 4c, in der die Durchschallung mit der zweiten Ultraschall-Einrichtung 8 vorgenommen wird tragt das Bezugszeichen 2 Die in den Durchtπttsquerschnit- ten 0, 1 und 2 gewonnenen Meßwerte und weitere den Durchtrittsquersciinitten zugeordneten Großen sind nachfolgend jeweils mit der entsprechenden Ebenen- bezeichnung indiziertThe plane of the passage cross section of the second section 3b, in which the transmission is carried out with the first ultrasound device 7, bears the reference numeral 1. The plane of the passage cross section of the downstream bypass line 4c, in which the transmission is carried out with the second ultrasound device 8 the reference symbol 2 is used. The measured values obtained in the mean cross-sections 0, 1 and 2 and further variables assigned to the pass-through cross-sections are each indicated below with the corresponding level designation
In der Querschnittsebene 1 und 2 ist jeweils eine Einrichtung zur Messung der Temperatur 12 bzw 13 vorgesehen Die Meßeinrichtung 6, die Ultraschall- Einrichtungen 7 und 8 sowie die Einrichtungen zur Messung der Temperaturen 12 und 13 sind mit einer Rechner- und Steuereinheit 10 verbunden, an der ein Datenspeicher 11 zum Ein- und Auslesen von Daten angeschlossen ist, notwendigerweise die von der Temperatur Ti im Hauptstrom abhangige Schallgeschwindigkeit in Luft au(Tι)A device for measuring the temperature 12 or 13 is provided in the cross-sectional plane 1 and 2. The measuring device 6, the ultrasound devices 7 and 8 and the devices for measuring the temperatures 12 and 13 are connected to a computer and control unit 10 which is connected to a data memory 11 for reading in and reading out data, necessarily the speed of sound in air a u (Tι) which is dependent on the temperature Ti in the main stream
Am Eintritt E tritt, falls bei der Milchannahme Luft angesaugt wird, ein Milch/Luft- Gemisch ein, das im ersten Abschnitt 3a eine Strömung ausbildet, von der eine diese kennzeichnende stromungsphysika sche Große mittels der Meßeinrichtung 6 fortlaufend erfaßt wird. Letztere wird vorzugsweise als Volumenzahler und/oder Durchflußmesser ausgebildet; aus der jeweiligen Meßgröße kann dann beispielsweise fortlaufend die aktuelle mittlere Stromungsgeschwindigkeit vmιr[eιo im Durchtrittsquerschnitt A. bestimmt werden. Ein Volumenstrom des Milch/Luft- Gemisches QM/LO wird hinter der Meßeinrichung 6 in einen Hauptstrom QM L1 und einen Nebenstrom QM/_2 aufgeteilt. Letzterer wird, vor der Trenneinrichtung 5 noch in Form eines Milch/Luft-Gemisches, in der Trenneinrichtung 5 dann von Luftbeimengungen befreit und gelangt als Milchstrom QM2 in die nachgeordnete Bypass-Leitung 4c. Der Hauptstrom QM/u (Milch/Luft-Gemisch) wird in der ersten Ultraschall-Einrichtung 7 fortlaufend mit Ultraschall-Impulsen beaufschlagt und durchschallt und die für den vorliegenden Schallaufweg di jeweils erforderliche Schallaufzeit t wird gemessen. Eine vergleichbare Durchschallung erfahrt der Milchstrom QM2 über die zweite Ultraschall-Einrichtung 8. Hier ist ein Schallaufweg d2 vorgesehen, und die hierfür erforderliche Schallaufzeit t2 wird ebenfalls gemessen. Sämtliche Meßwerte (die mittlere Stromungsgechwindigkeit v-nntei., die Schallaufzeiten ti und t2 sowie die Temperaturen Ti und T2) werden in der Steuer- und Rechnereinheit 10 zusammengeführt und zusammen mit der Schallgeschwindigkeit aLι(Tι) im Hauptstrom zum in der Annahmezeit tA den Durchtrittsquerschnitt Ao durchsetzenden Milchvolumen VMo der überführten Milchmenge (reine flüssige Phase) nach Gleichung (1 ) zuAt the inlet E, if air is sucked in during milk acceptance, a milk / air mixture occurs which forms a flow in the first section 3a, one of which characterizes the flow physics size by means of the measuring device 6 is continuously recorded. The latter is preferably designed as a volume meter and / or flow meter; from the respective measured variable can then, for example, continuously the current average flow velocity v mιr [e ιo in the passage cross-section A. be determined. A volume flow of the milk / air mixture Q M / LO is divided behind the measuring device 6 into a main flow Q M L1 and a secondary flow Q M / _2. The latter, in the form of a milk / air mixture in front of the separating device 5, is then freed of air admixtures in the separating device 5 and reaches the downstream bypass line 4c as a milk flow Q M 2. The main flow Q M / u (milk / air mixture) is continuously subjected to ultrasound pulses in the first ultrasound device 7 and transmitted through it, and the sound propagation time t required for the present sound path di is measured. The milk flow Q M2 undergoes a comparable transmission through the second ultrasound device 8. A sound path d 2 is provided here, and the sound time t 2 required for this is also measured. All measured values (the mean flow velocity v-nn te i . , The sound propagation times ti and t 2 and the temperatures Ti and T 2 ) are brought together in the control and computer unit 10 and together with the speed of sound a L ι (Tι) in the main flow to during the acceptance time t A the milk volume V M o penetrating the passage cross section Ao of the transferred amount of milk (pure liquid phase) according to equation (1)
VMO = An ( (J)(t) Vmüt ioft) dt (1 ) o verarbeitet. Dabei wird vorausgesetzt bzw. angestrebt, daß die jeweilige Blasen- verteilung in den Durchtrittsquerschnitten Ao und i jeweils homogen ist und einander entsprechen und somit die Milchanteile φ(t) in diesen Durchtπttsquerschnit- ten gleich sind.VMO = An ( ( J ) (t) Vmüt ioft) dt (1) o processed. It is assumed or desirable that the respective bubble distribution in the passage cross sections Ao and i is homogeneous and correspond to each other and thus the milk fractions φ (t) in these mean cross sections are the same.
Die in den Gleichungen (1 ) und (2) verwendeten Formelzeichen sowie die zur Herleitung heranzuziehenden Größen haben die aus der nachfolgenden Liste ersichtliche Bedeutung: Formeizeichen physikalische GrößeThe formula symbols used in equations (1) and (2) and the quantities to be used for the derivation have the meaning shown in the following list: Shape characters physical size
d Schal laufweg/Rohrdurchmesser/ charakteristische Querschnittsabmessung s gesamter Schallwegd Sound path / tube diameter / characteristic cross-sectional dimension s overall sound path
SM in MilchSM in milk
S in LuftS in air
A gesamter DurchtrittsquerschnittA total passage cross section
AM Milchquerschnitt (Summe)A M milk cross-section (total)
AL Blasenquerschnitt (Summe)AL bubble cross-section (total)
T Temperatur φ Milchanteil (Volumen der luftfreien Milch bezogen auf das Volumen des Milch/Luft-Gemisches im betrachteten Strömungsbereich: φθ = Φ1 = Φ = V OA M/LO = VMlA/M/L1 ψ eindimensional gemessener Milchanteil ψ = sMι dιT Temperature φ milk fraction (volume of air-free milk based on the volume of the milk / air mixture in the flow area under consideration: φθ = Φ1 = Φ = V OA M / LO = V M lA / M / L1 ψ one-dimensionally measured milk fraction ψ = s M ι dι
Vmittel mittlere StrömungsgeschwindigkeitVmean flow rate
Q VolumenstromQ volume flow
QM/L Milch/Luft-GemischQM / L milk / air mixture
V VolumenV volume
VM/1_ Milch/Luft-GemischVM / 1_ milk / air mixture
VM entlüftete Milch t SignallaufzeitV M deaerated milk t signal runtime
Annahmezeit a Schallgeschwindigkeit a = f(T) aM in Milch aL in Luft aM L im Milch/Luft-GemischAcceptance time a Speed of sound a = f (T) aM in milk a L in air aM L in milk / air mixture
0,1,2 Indices für die Stellen 0, 1 ,2 Das nach Gleichung (1 ) ermittelte Volumen VMo repräsentiert das Volumen der luftfreien Milch, das den Durchtnttsquerschnitt Ao in der Annnahmezeit tA in Form eines Milch/Luft-Gemisches durchströmt In Gleichung (1 ) ist der nach Gleichung (2) bestimmte Milchanteil <p(t) eine im allgemeinen Fall zeitabhängige Große, da er von dem in der Regel zeitveranderlichen Luftgehalt der Milch und der in Grenzen zeitveranderlichen Temperatur Ti im Hauptstrom bestimmt ist Seme Herleitung wird nachfolgend kurz skizziert0,1,2 indices for the positions 0, 1, 2 The volume V M o determined according to equation (1) represents the volume of the air-free milk which flows through the average cross-section Ao in the form of a milk / air mixture in the acceptance time t A. Equation (1) is the milk fraction determined according to equation (2) <p (t) a time-dependent variable in the general case, since it is determined by the air content of the milk, which is generally time-variable, and the temperature Ti, which is variable in time, in the main flow. Seme Derivation is briefly outlined below
Die mittlere Geschwindigkeit vmrtteιo (t) wird von der Meßeinrichtung 6 in Durch- tπttsquerschnitt Ao generiert Bei di handelt es sich um den gesamten Schallaufweg im Durchtnttsquerschnitt Ai, und ti ist die Schallaufzeit für diesen Schallaufweg Der Wert di / ti repräsentiert somit die mittlere Schallgeschwindigkeit im Milch/Luft-Gemisch im Durchtnttsquerschnitt AiThe average velocity v mrt t e ιo (t) is generated by the measuring device 6 in the average cross section Ao. Di is the total sound path in the average cross section Ai, and ti is the sound propagation time for this sound path. The value di / ti thus represents the average speed of sound in the milk / air mixture in the average cross-section Ai
Da die Schallgeschwindigkeit für Milch aM1 im Durchtnttsquerschnitt Ai dort über eine Laufzeitmessung nicht ermittelt werden kann, da der Milch Luft beigemischt ist, wird zeitnah eine Referenzmessung für diese Schallgeschwindigkeit aMι im Durchtnttsquerschnitt A2 der Bypass-Leitung 4 vorgenommen Es gilt (s Figur 3) aref = 3.M2 = SM2 / 12 = d2 / 12 (3)Since the speed of sound for milk a M1 in the cross-sectional area Ai cannot be determined there by means of a transit time measurement, since air is added to the milk, a reference measurement for this sound speed a M ι in the cross-section A 2 of the bypass line 4 is carried out promptly 3) a re f = 3.M2 = SM2 / 1 2 = d 2/1 2 (3)
Für gleiche Temperaturen T2 = Ti in den Durchtrittsquerschnitten A1 und A2 kannFor the same temperatures T 2 = Ti in the passage cross sections A1 and A 2 can
3MI = 3 2 (4) gesetzt werden3MI = 3 2 (4) can be set
Falls Temperaturgleichheit nicht gegeben ist (T2 ≠ Ti), wird aMι aus aM2 und dem Temperaturverhaltnis V (Ti / T2 ) berechnet und der Auswertung über
Figure imgf000017_0001
zugrunde gelegt
If the temperature is not the same (T 2 ≠ Ti), a M ι is calculated from a M2 and the temperature ratio V (Ti / T 2 ) and the evaluation via
Figure imgf000017_0001
based on
Die Schallgeschwindigkeit au in Luft ist ebenfalls temperaturabhangig (au = f(T)) Sie ist in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur Ti oder T2 in dem Datenspeicher 11 zu hinterlegen, aus dem sie jeweils auszulesen ist Es sind somit die beiden Schallaufzeiten ti und t2 (Ultraschall-Einrichtungen 7 und 8), wenigstens eine der Temperaturen Ti oder T2 (Meßeinrichtungen 12 und 13) sowie die mittlere Geschwindigkeit vmrtteι0 (Meßeinrichtung 6) zu messenThe speed of sound a u in air is also temperature-dependent (a u = f (T)). It is to be stored in the data memory 11 as a function of the measured temperature Ti or T 2 , from which it can be read in each case The two sound propagation times ti and t 2 (ultrasound devices 7 and 8), at least one of the temperatures Ti or T 2 (measuring devices 12 and 13) and the average speed v mrtte ι 0 (measuring device 6) are thus to be measured
Mit Blick auf Figur 2 errechnet sich die Schallaufzeit ti in Durchtnttsquerschnitt Ai zu ti = sMι / aMι + sLι / aLι (2 1 )With a view to FIG. 2, the sound propagation time ti in the average cross section Ai is calculated as ti = s M ι / a M ι + s L ι / a L ι (2 1)
Der Rechnung liegt die Annahme zugrunde, daß der eindimensional durchschallte Bereich des Hauptstromes repräsentativ für den gesamten Durchtnttsquerschnitt Ai ist Im Zweifelsfalle kann die vorgeschlagene Mischeinrichtung 9, angeordnet vor der Durchschallung des Durchtrittsquerschnittes A-ι, die vorstehende Annahme hinreichend sicherstellen Der gesamte Schallaufweg di setzt sich damit gemäß Gleichung (2 2) zusammen aus den Weglangen sM1 in Milch und su in Luft
Figure imgf000018_0001
und mit der Stromungsgeschwindigkeit
The calculation is based on the assumption that the one-dimensionally exposed area of the main flow is representative of the entire average cross-section Ai. In case of doubt, the proposed mixing device 9, arranged before the through-sectional area A-ι, can sufficiently ensure the above assumption. The entire sound path di settles thus according to equation (2 2) together from the distances s M1 in milk and s u in air
Figure imgf000018_0001
and with the flow rate
Vmrttel M1 = Vmrttel L1 = mλtel (2 3) ergeben sich auch die Volumenstrome und damit die Volumina von Milch und Luf. im Durchtnttsquerschnitt Ai Da die Stromungs- und Blasenverteilungsverhaltnis- se in den Durchtrittsquerschnitten Ai und Ao in guter Näherung identisch sind, kann aus der Situation im Durchtnttsquerschnitt Ai auf die Volumenstrome und damit die Volumina von Milch und Luft im Durchtnttsquerschnitt Ao der Uberfuhrungsleitung 3 ruckgeschlossen werdenVmrttel M1 = Vmrttel L1 = mλtel (2 3) also results in the volume flows and thus the volumes of milk and air. in the average cross section Ai Since the flow and bubble distribution ratios in the cross sections Ai and Ao are almost identical, the situation in the average cross section Ai can be used to deduce the volume flows and thus the volumes of milk and air in the average cross section Ao of the transfer line 3
Mit
Figure imgf000018_0002
und k di = Ai = k (S -I + SM) (mit k als Proportionalitatsfaktor) (2 5) wobei sich aus Gleichung (2 5) nach Umformung Gleichung (2 5a) ergibt 1 - (SM lά<)2 = (SMI /di)2 + 2 SMI SM / di2 (2 5a) sowie mit dem eindimensionalen Milchanteil ψ(t), gemessen über die erste Ultraschall-Einrichtung 7 im Durchtnttsquerschnitt Ai,
Figure imgf000019_0001
ergibt sich Gleichung (2.1 ) zu tι = dι [u / aMi + (1 - v|/) / aLι] . (2.1a)
With
Figure imgf000018_0002
and k di = Ai = k (S -I + SM) (with k as the proportionality factor) (2 5) where from equation (2 5) after transformation equation (2 5a) results 1 - (SM lά <) 2 = ( SMI / di) 2 + 2 SMI SM / di 2 (2 5a) and with the one-dimensional milk fraction anteil (t), measured over the first Ultrasound device 7 in the cross section Ai,
Figure imgf000019_0001
Equation (2.1) results in tι = dι [u / a Mi + (1 - v | /) / a L ι]. (2.1a)
Mit der Definition des Milchanteiles <p(t) gemäß Gleichung (2.7)
Figure imgf000019_0002
erhält man unter Berücksichtigung der Gleichungen (2.4) und (2.5a) für den Milchanteil φ(t) nach Gleichung (2.7a) φ(t) = AM1 / AI = 1 - Au Ai = 1 - (s 1 /di)2 = (sM1 /di)2 + 2 sM1 sL1 / di2 =
With the definition of the milk fraction <p (t) according to equation (2.7)
Figure imgf000019_0002
is obtained taking into account equations (2.4) and (2.5a) for the milk fraction φ (t) according to equation (2.7a) φ (t) = A M1 / AI = 1 - Au Ai = 1 - (s 1 / di) 2 = (s M1 / di) 2 + 2 s M1 s L1 / di 2 =
= (sM1 /d )2 + 2 sM /di (1 - S I /di) (2.7a) und damit zwischen dem Milchanteil φ(t) und dem eindimensionalen Milchanteil ψ(t) gemäß Gleichung (2.6) den Zusammenhang gemäß Gleichung (2.8)
Figure imgf000019_0003
= (s M1 / d) 2 + 2 s M / di (1 - SI / di) (2.7a) and thus the relationship between the milk fraction φ (t) and the one-dimensional milk fraction ψ (t) according to equation (2.6) Equation (2.8)
Figure imgf000019_0003
Der Milchanteil o(t) ergibt sich schließlich unter Berücksichtigung der Gleichungen (2.1 ) bis (2.8) sowie der Gleichungen (3) und (5) nach Gleichung (2) zuThe milk fraction o (t) is finally obtained taking into account equations (2.1) to (2.8) and equations (3) and (5) according to equation (2)
1 φ(t) = { 1 - 2α [1 - ß] - ß2 } . (2) r 1 - l2 1 φ (t) = {1 - 2α [1 - ß] - ß 2 }. (2) r 1 - l 2
unter Verwendung der Abkürzungen = au(T / aMι(Tι) = aL1(Tι) (T2 / Ti) / (d2 / 12) (2a) ß = aL1(T1) / (dι / tι) . (2b) using the abbreviations = a u (T / a M ι (T I) = a L1 (T I) (T 2 / Ti) / (d 2/1 2) (2a) ß = a L1 (T 1) / (dι / tι). (2b)

Claims

Patentansprücheclaims
1 Verfahren zur Mengenerfassung bei der Milchannahme mit einem mobilen oder stationären Annahmesystem, bei dem eine auf einem Uberfuhrungsweg aus einem ersten in einen zweiten Behalter zu überführende Milchmenge über ihr Volumen erfaßt und quantitativ bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet,1 Method for recording quantities in milk acceptance using a mobile or stationary acceptance system, in which a quantity of milk to be transferred via a transfer route from a first container to a second container is recorded and quantified via its volume, characterized in that
• daß die Milchmenge an einer definierten Stelle ihres Uberfuhrungsweges eine Strömung ausbildet, von der dort die mittlere Stromungsgeschwindigkeit oder eine dieser proportionale Große (Volumenstrom Q oder im Zeitin- tervall uberfuhrtes Volumen V) fortlaufend gemessen wird, • daß die Strömung anschließend aufgeteilt wird in einen Haupt- und einen• that the quantity of milk forms a flow at a defined point on its transfer path, from which the mean flow velocity or a quantity proportional to it (volume flow Q or volume V transferred in the time interval) is measured continuously, • that the flow is then divided into one Main and one
Nebenstrom,Sidestream,
• daß der Nebenstrom von Luftbeimengungen befreit wird,• that the side stream is freed of air admixtures,
• daß der Haupt- und der entlüftete Nebenstrom jeweils fortlaufend mit Ultraschall-Impulsen beaufschlagt und durchschallt und die jeweilige Schallauf- zeit und wenigstens die Temperatur im Hauptstrom gemessen werden,• that the main and the vented side stream are continuously subjected to ultrasound pulses and transmitted through and the respective sound propagation time and at least the temperature in the main stream are measured,
• daß aus der Schallaufzeit im Hauptstrom die jeweilige aktuelle mittlere Schallgeschwindigkeit des dort stromenden Milch/Luft-Gemisches und aus der zuzuordnenden Schallaufzeit im Nebenstrom die jeweilige aktuelle mittlere Schallgeschwindigkeit der dort stromenden entlüfteten Milch ermit- telt werden,• that the respective current average sound speed of the milk / air mixture flowing there is determined from the sound propagation time in the main flow and the respective current average sound speed of the deaerated milk flowing there is determined in the secondary flow,
• daß aus diesen beiden Schallgeschwindigkeiten sowie der Schallgeschwindigkeit in Luft bei der zugeordneten Temperatur des Haupstromes jeweils ein aktueller Milchanteil φ(t) im Hauptstrom berechnet wird,That a current milk fraction φ (t) in the main flow is calculated from these two speeds of sound and the speed of sound in air at the assigned temperature of the main flow,
• und daß in einer zur Überführung der gesamten Milchmenge erforderlichen Annahmezeit tA aus den jeweiligen Milchanteilen φ(t) und der diesen jeweils zugeordneten an der definierten Stelle des Uberfuhrungsweges vorliegenden mittleren Stromungsgeschwindigkeit oder einer dieser proportionalen Große das die definierte Stelle des Uberfuhrungsweges insgesamt durchsetzende Milchvolumen VMo der überführten Milchmenge ermittelt • and that in an acceptance time t A required for the transfer of the total milk quantity from the respective milk fractions φ (t) and the mean flow rate assigned to them at the defined point of the transfer path or a size proportional to this, the total milk volume penetrating the defined point of the transfer path V M o of the transferred amount of milk determined
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das die definierte Stelle des Überführungsweges in der Annahmezeit tA durchsetzende Milchvolumen VM0 nach Gleichung (1 ) tA 2. The method according to claim 1, characterized in that the defined point of the transfer path in the acceptance time t A penetrating milk volume V M0 according to equation (1) t A
5 VM0 = Ao f φ(t) Vrn_teκ>(t) dt (1 ) o ermittelt wird, wobei sich der aktuelle Milchanteil φ(t) nach Gleichung (2)5 V M0 = Ao f φ (t) V rn _ te κ> (t) dt (1) o is determined, the current milk fraction φ (t) according to equation (2)
1 φ(t) = { 1 - 2α [1 - ß] - ß2 } , (2)1 φ (t) = {1 - 2α [1 - ß] - ß 2 }, (2)
I O [1 - α]2 IO [1 - α] 2
unter Verwendung der Abkürzungen = aL1 (Ti ) / aM1 (Ti ) = a 1 (Ti ) V(T2 / X, ) / (d2 / 12) (2a) ß = au(T1) / (dι / tι) (2b)using the abbreviations = a L1 (Ti) / a M1 (Ti) = a 1 (Ti) V (T 2 / X,) / (d 2/1 2 ) (2a) ß = au (T 1 ) / ( dι / tι) (2b)
15 berechnet, mit15 calculated with
• einem Durchtrittsquerschnitt Ao an der definierten Stelle des Überführungsweges,A passage cross section Ao at the defined point of the transfer route,
• einer fortlaufend gemessenen mittleren Strömungsgeschwindigkeit vmrtteio an der definierten Stelle des Überführungsweges,A continuously measured mean flow velocity v mrtt eio at the defined point on the transfer path,
20 • einem Schallaufweg di im Hauptstrom und einer hierfür fortlaufend gemessenen erforderlichen Schallaufzeit ti,20 • a sound path di in the main stream and a required sound path ti measured continuously for this,
• einem Schallaufweg d2 im Nebenstrom und einer hierfür fortlaufend gemessenen erforderlichen Schallaufzeit t2,A sound path d 2 in the secondary flow and a required sound path t 2 measured continuously for this,
• fortlaufend gemessenen Temperaturen Ti und T2 im Haupt- bzw. Neben- 25 ström,Continuously measured temperatures Ti and T 2 in the main and secondary flows,
• mit der von der Temperatur Ti im Hauptstrom abhängigen Schallgeschwindigkeit in Luft a (Tι) und• with the speed of sound in air a (Tι) and
• mit der von der Temperatur Ti im Hauptstrom abhängigen Schallgeschwindigkeit in Milch aMι(Tι). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die• With the speed of sound in milk a M ι (Tι) depending on the temperature Ti in the main flow. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the
Reynoldszahl des Hauptstromes und ιeπe der Strömung, aus der der Hauptstrom nach Aufteilung hervorgegangen ist, im wesentlichen gleich sindReynolds number of the main stream and ιeπe of the flow from which the main stream emerged after division are essentially the same
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurchgekennzeichnet, daß die in einem Durchtnttsquerschnitt des Hauptstromes in letzterem enthaltenen Luftblasen über diesen Durchtnttsquerschnitt im wesentlichen gleichmaßig verteilt werden, wobei die Verteilung, in Stromungsrichtung gesehen, vor der Durchschallung erfolgtMethod according to one of claims 1 to 3, characterized in that the air bubbles contained in the cross-section of the main stream in the latter are distributed substantially uniformly over this cross-section, the distribution, viewed in the direction of flow, takes place before the transmission
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entlüftung des Nebenstromes durch die separierende Wirkung eines zentrifugalen Kraftfeldes erfolgtMethod according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bypass is vented by the separating action of a centrifugal force field
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zur Erzeugung des zentrifugalen Kraftfeldes aus der Stromungsenergie des Nebenstromes aufgebracht wirdMethod according to Claim 5, characterized in that the energy for generating the centrifugal force field is applied from the flow energy of the secondary flow
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Energie zur Erzeugung des zentrifugalen Kraftfeldes durch Fremdenergie, die aus derA method according to claim 5, characterized in that the energy for generating the centrifugal force field by external energy, which from the
Umgebung in den Nebenstrom eingeleitet wird, aufgebracht wirdEnvironment is introduced into the bypass, is applied
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stelle der Aufteilung der Strömung in den Haupt- und Neben- ström letzterer im vom Staudruck der Strömung an der Stelle der Aufteilung anhangiger Menge abgezweigt wird Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that, at the point of division of the flow into the main and secondary flows, the latter is branched off in an amount dependent on the back pressure of the flow at the point of division
9. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit einer von einem ersten zu einem zweiten Behälter führenden Überführungsleitung, in der eine Meßeinrichtung zur Bestimmung der in der Überführungsleitung vorliegenden mittleren Strömungsgeschwin- digkeit oder einer dieser proportionalen Größe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet,9. Device for carrying out the method according to one of claims 1 to 8, with a transfer line leading from a first to a second container, in which a measuring device for determining the average flow velocity present in the transfer line or a variable proportional to it is arranged, characterized,
• daß die Meßeinrichtung (6) in einem ersten Abschnitt (3a) der Überführungsleitung (3) angeordnet ist,• that the measuring device (6) is arranged in a first section (3a) of the transfer line (3),
• daß sich, in Strömungsrichtung gesehen, die Überführungsleitung (3) hin- ter dem ersten Abschnitt (3a) in einen zweiten Abschnitt (3b) und eine• that, seen in the direction of flow, the transfer line (3) behind the first section (3a) into a second section (3b) and one
Bypass-Leitung (4) verzweigt,Bypass line (4) branched,
• daß in der Bypass-Leitung (4) eine Trenneinrichtung (5) zur Abtrennung von Luft aus einem Milch/Luft-Gemisch vorgesehen ist,That a separation device (5) is provided in the bypass line (4) for separating air from a milk / air mixture,
• daß im zweiten Abschnitt (3b) eine erste Ultraschall-Einrichtung (7) und in der Bypass-Leitung (4), in Strömungsrichtung gesehen, hinter der• That in the second section (3b) a first ultrasonic device (7) and in the bypass line (4), seen in the flow direction, behind the
Trenneinrichtung (5) eine zweite Ultraschall-Einrichtung (8) angeordnet sind, jeweils bestehend aus einem Sender und einem Empfänger (7a,7b bzw. 8a,8b) und jeweils zur Durchschallung eines charakteristischen und bekannten Schal laufweges (di , d2), • daß wenigstens im zweiten Abschnitt (3b) eine Einrichtung zur Messung der Temperatur (12) vorgesehen ist,Separating device (5) a second ultrasonic device (8) are arranged, each consisting of a transmitter and a receiver (7a, 7b or 8a, 8b) and each for the transmission of a characteristic and known sound path (di, d 2 ), That a device for measuring the temperature (12) is provided at least in the second section (3b),
• und daß die Meßeinrichtung (6), die Ultraschall-Einrichtungen (7 und 8) sowie die Einrichtungen zur Messung der Temperaturen (12 und 13) mit einer Rechner- und Steuereinheit (8) verbunden sind, an der ein Daten- Speicher (1 1 ) zum Ein- und Auslesen von Daten angeschlossen ist.• and that the measuring device (6), the ultrasound devices (7 and 8) and the devices for measuring the temperatures (12 and 13) are connected to a computer and control unit (8) on which a data memory (1 1) is connected for reading in and reading out data.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (5) als Zentrifugalabscheider mit tangentialem Ein- und Auslauf ausgebildet ist. 11 Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zentrifugalabscheider (5) zusatzlich mit einem Antrieb zur Unterstützung der Rotati- onsströmung ausgestattet ist.10. The device according to claim 9, characterized in that the separating device (5) is designed as a centrifugal separator with tangential inlet and outlet. 11 Device according to claim 10, characterized in that the centrifugal separator (5) is additionally equipped with a drive for supporting the rotation flow.
5 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11 , dadurchgekennzeichnet, daß im zweiten Abschnitt (3b) der Uberfuhrungsleitung (3) und in Stro- mungsnchtung gesehen, vor der ersten Ultraschall-Einrichtung (7) eine Mi- scheinnchtung (9) vorgesehen ist.5 12. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that in the second section (3b) of the transfer line (3) and seen in the flow direction, in front of the first ultrasound device (7) there is a warning light (9) is.
lυ 13 Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Misch- einnchtung (9) als statischer Mischer ausgebildet ist.13 device according to claim 12, characterized in that the mixing device (9) is designed as a static mixer.
14 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurchgekennzeichnet, daß der Stromungseintritt in die Bypass-Leitung (4) als Mengenteiler (4a) in14 Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that the flow entry into the bypass line (4) as a flow divider (4a) in
15 Form eines Pitot-Rohres ausgebildet ist.15 shape of a pitot tube is formed.
15 Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Mengenteiler (4a) auf den gesamten Durchtnttsquerschnitt des ersten Abschnittes (3a) zugreift15 Device according to claim 14, characterized in that the flow divider (4a) accesses the entire cross-sectional area of the first section (3a)
2020th
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (6) als Volumenzahler und/oder Durchflußmesser ausgebildet ist. 16. Device according to one of claims 9 to 15, characterized in that the measuring device (6) is designed as a volume meter and / or flow meter.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006000771A2 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Paul Crudge Multiphase flow meter using phase separation
DE102013216105A1 (en) * 2013-08-14 2015-03-05 Volkswagen Ag Method and measuring system for determining a quantity of a bottled fluid

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10143010A1 (en) * 2001-09-03 2003-03-27 Westfalia Landtechnik Gmbh Method and device for the quantitative characterization of milk or for the quantitative quality control of milk
BRPI0610244A2 (en) * 2005-05-27 2010-06-08 Cidra Corp Method and apparatus for measuring a parameter of a multiphase flow
CA2683755A1 (en) 2007-05-22 2008-11-27 Bartec Gmbh Method and device for determining volume during transfer of a liquid
DE102009041571B4 (en) 2009-09-08 2011-06-09 Schwarte Jansky Gmbh Method and device for determining the quantity during the transfer of a liquid
US11181406B2 (en) 2019-12-03 2021-11-23 Woodward, Inc. Ultrasonic mass fuel flow meter
US11307069B2 (en) * 2020-03-06 2022-04-19 Woodward, Inc. Ultrasonic flow meter in a bypass channel coupled in parallel with a flow tube
WO2022032157A1 (en) 2020-08-07 2022-02-10 Woodward, Inc. Ultrasonic flow meter flow control
US11668818B2 (en) 2020-08-07 2023-06-06 Woodward, Inc. Ultrasonic position sensor
EP4308888A1 (en) 2021-03-17 2024-01-24 Woodward, Inc. Ultrasonic mass fuel flow meter

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0012160A1 (en) * 1978-12-11 1980-06-25 Conoco Phillips Company Ultrasonic method and apparatus for determining quantitative and volumetric data of an oil-water mixture
DE2918477A1 (en) * 1978-08-23 1980-11-13 Otto Tuchenhagen Separation of air from milk stream - using centrifugal device with probes to maintain constant level of milk up wall by automatic closing of either vent or run off valve
EP0035936A2 (en) * 1980-03-12 1981-09-16 COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel Method and apparatus to check the operation of a liquid-liquid extraction still
DE3447656A1 (en) * 1983-12-30 1985-07-11 Institut Français du Pétrole, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE FLOW RATE OF THE LIQUID AND GASEOUS PHASE OF A FLOWING TWO-PHASE FLUID
US5115670A (en) * 1990-03-09 1992-05-26 Chevron Research & Technology Company Measurement of fluid properties of two-phase fluids using an ultrasonic meter
US5152174A (en) * 1990-09-24 1992-10-06 Labudde Edward V Mass flow rate sensor and method
DE19507542C1 (en) * 1995-03-03 1996-09-12 Schwarte Werk Gmbh Mass flowrate measuring system for milking device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2510966A1 (en) * 1975-03-13 1976-09-30 Ahrens & Bode Masch & App Liquid conveyor for milk pump - consists of shaft driven by hydraulic motor and vacuum pump-wheel
DE3440310A1 (en) * 1984-11-05 1986-08-21 Tuchenhagen GmbH, 2059 Büchen Process and apparatus for milk reception
DE3545160A1 (en) * 1985-12-20 1987-07-02 Tuchenhagen Otto Gmbh METHOD AND ARRANGEMENT FOR THE ACCEPTANCE, MEASUREMENT AND DETERMINATION OF LIQUIDS, IN PARTICULAR MILK
DE4007914A1 (en) * 1990-03-13 1991-09-19 Jansky Gmbh AIR SEPARATOR IN A MEASURING SYSTEM FOR MILK, ESPECIALLY FOR A MILK COLLECTING VEHICLE
DE4429808C2 (en) * 1994-08-23 1998-01-29 Gutehoffnungshuette Man Bridge armor with laying equipment

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2918477A1 (en) * 1978-08-23 1980-11-13 Otto Tuchenhagen Separation of air from milk stream - using centrifugal device with probes to maintain constant level of milk up wall by automatic closing of either vent or run off valve
EP0012160A1 (en) * 1978-12-11 1980-06-25 Conoco Phillips Company Ultrasonic method and apparatus for determining quantitative and volumetric data of an oil-water mixture
EP0035936A2 (en) * 1980-03-12 1981-09-16 COMMISSARIAT A L'ENERGIE ATOMIQUE Etablissement de Caractère Scientifique Technique et Industriel Method and apparatus to check the operation of a liquid-liquid extraction still
DE3447656A1 (en) * 1983-12-30 1985-07-11 Institut Français du Pétrole, Rueil-Malmaison, Hauts-de-Seine METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE FLOW RATE OF THE LIQUID AND GASEOUS PHASE OF A FLOWING TWO-PHASE FLUID
US5115670A (en) * 1990-03-09 1992-05-26 Chevron Research & Technology Company Measurement of fluid properties of two-phase fluids using an ultrasonic meter
US5152174A (en) * 1990-09-24 1992-10-06 Labudde Edward V Mass flow rate sensor and method
DE19507542C1 (en) * 1995-03-03 1996-09-12 Schwarte Werk Gmbh Mass flowrate measuring system for milking device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006000771A2 (en) * 2004-06-24 2006-01-05 Paul Crudge Multiphase flow meter using phase separation
WO2006000771A3 (en) * 2004-06-24 2006-03-23 Paul Crudge Multiphase flow meter using phase separation
GB2415500B (en) * 2004-06-24 2008-07-30 Paul Crudge Flow meter
DE102013216105A1 (en) * 2013-08-14 2015-03-05 Volkswagen Ag Method and measuring system for determining a quantity of a bottled fluid

Also Published As

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DE19710296C1 (en) 1998-03-05

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