способ измерения расхода молока и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ измерения расхода молока заключается в том, что измерение величины потока молока осуществляют, облучая поток молока источником света, отличающийся тем, что через поток молока пропускают постоянный лучистый поток, воспринимаемый приемником излучения, модулированный молочным потоком лучистый поток фокусируют собирающими линзами, усиливают, преобразуют в цифровой код, интегрируют и умножают на градуировочный коэффициент, начало и конец интегрирования определяет компаратор.

2. Устройство для измерения расхода молока содержит участок трубопровода, с установленными на нем излучателем и приемником оптического излучения, отличающееся тем, что на противоположных стенках трубопровода установлены собирающие линзы, в фокусах которых расположены излучатель и приемник оптического излучения, последний подключен ко входу усилителя, выход усилителя соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и входом компаратора, выход компаратора соединен со вторым входом интегратора, а к первому входу интегратора подключен выход АЦП.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что излучатель и приемник оптического излучения совместно с собирающими линзами расположены с одной стороны трубопровода, а на противоположной стороне размещена отражающая поверхность.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к средствам измерения расхода молока.

Известен способ /1/ измерения количества молока в потоке, заключающийся в подаче молока в измерительную камеру, в момент достижения поверхностью молока верхнего уровня вырабатывают сигнал для открытия клапана-отсекателя, установленного на выходном патрубке перед молочным насосом, и в момент достижения поверхностью молока нижнего уровня вырабатывают сигнал для закрытия клапана-отсекателя, а также при вычислении объема молока, прошедшего за одно включение молочного насоса, учитывают постоянные значения времени открытия и закрытия клапана-отсекателя и величину среднего значения потока молока в выходном патрубке при переходном процессе за время закрытия клапана-отсекателя при завершении процесса опорожнения, одновременно определяют объем молока, перекачанного молочным насосом за одно его включение при непрерывном поступлении молока в измерительную камеру.

К недостаткам способа относится сложность конструкции устройства при его реализации.

Известен способ /2/ измерения расхода молока и устройство для его осуществления. Способ заключается в том, что измерение величины потока молока осуществляют в районе вертикальной части трубопровода, определяют массу каждой дозы путем измерения длины каждой дозы в точке, расположенной на заданном по технологии расстоянии от внутренней стенки по направлению к его оси, определяют средний расход молока в зависимости от массы каждой дозы, временных интервалов между дозами и скорости перемещения доз.

К недостаткам способа относится измерение отдельных доз молока, которое приводит к увеличению погрешности измерений при не полностью заполненном молокопроводе в случае, когда молоко течет по стенке молокопровода, не перекрывая сечение трубы.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ /3/, заключающийся в облучении пробы точечным источником света, измерении интенсивности рассеянного света и установления содержания компонентов по этой интенсивности, измеряют интенсивность рассеянного света, падающего на границу раздела с молоком под углами полного внутреннего отражения.

К недостаткам способа относится невозможность измерения быстропеременного пульсирующего потока.

Известно устройство /2/ для осуществления способа измерения расхода молока, состоящее из средства измерения времени, вход которого соединен с датчиком, один или два чувствительных элемента датчика расположены внутри трубопровода в районе вертикальной части трубопровода, причем при наличии двух чувствительных элементов они расположены друг против друга.

К недостаткам устройства относится невозможность измерений при не полностью заполненном трубопроводе, что приводит к увеличению погрешности измерений.

Предлагаемым изобретением решается задача бесконтактного измерения расхода молока, перемещающегося по трубопроводу доильного аппарата в виде быстропеременного пульсирующего потока - молоковоздушной смеси, упрощения конструкции и уменьшения погрешности измерений.

Для решения поставленной задачи в предлагаемом способе измерений расхода молока пропускают через поток молока, движущегося по молокопроводу в виде молоковоздушной смеси, лучистый поток, излучаемый источником света, воспринимаемый приемником излучения, модулированный молочным потоком лучистый поток фокусируют собирающими линзами, усиливают, преобразуют в цифровой код, интегрируют и умножают на градуировочный коэффициент, начало и конец интегрирования определяют компаратором.

Предлагаемое устройство для реализации способа измерения расхода молока содержит участок трубопровода, на противоположных стенках которого установлены собирающие линзы, в фокусах которых расположены излучатель и приемник оптического излучения, последний подключен ко входу усилителя, выход усилителя соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и входом компаратора, выход компаратора соединен со вторым входом интегратора, а к первому входу интегратора подключен выход АЦП.

Излучатель и приемник оптического излучения могут быть расположены как напротив друг друга в плоскости оси трубопровода, так и с одной стороны трубопровода, а на противоположной его стороне расположена отражающая поверхность.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления предложенного способа измерений расхода молока.

Предлагаемый способ осуществляется в следующей последовательности. Лучистый поток проходит через молоковоздушную смесь и модулируется ею. Модулированный сигнал фотоприемника усиливают и преобразуют в цифровой код, в цифровом виде сигнал интегрируют, за время прохождения всего количества молока. Результат интегрирования пропорционален количеству прошедшего молока, а поделенный на время интегрирования, пропорционален расходу молока.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит участок трубопровода 1, на противоположных стенках которого установлены собирающие линзы 2, в фокусах которых расположены излучатель 3 и приемник 4 оптического излучения, последний подключен ко входу усилителя 5, выход усилителя 5 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6 и входом компаратора 7, выход компаратора 7 соединен со вторым входом интегратора 8, а к первому входу интегратора 8 подключен выход АЦП 6.

Устройство работает следующим образом. Излучатель 3 и приемник 4 оптического излучения совместно с собирающими линзами 2 образуют воспринимающий элемент датчика. При движении молоковоздушной смеси по трубопроводу она пересекает лучистый поток, модулируя тем самым изменение лучистого потока на входе приемника излучения 4. Модулированный сигнал приемника через усилитель 5 поступает на вход АЦП 6, который преобразует его в цифровой код. Величину сигнала в цифровом виде интегрирует и умножает на градуировочный коэффициент интегратор 8. Компаратор 7 по наличию или отсутствию сигнала на входе управляет началом и окончанием интегрирования. Выходной сигнал интегратора 8 пропорционален количеству прошедшего молока.

Источники информации

1. Заявка на изобретение РФ №2002101951/13; 7 А01J 5/01, G01F 3/00; 2004.03.27.

2. Патент РФ №2093982, 6 А01J 7/00; БИ №30 1997.

3. Патент РФ №2061237, 6 G01N 33/04; 1996.05.27 - прототип.