Устройство для измерения параметров доильных аппаратов

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технике машинного доения. Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения параметров доильных аппаратов. Устройство состоит из источника 1 пульсаций, электрические сигналы с которого поступают на первые входы компараторов 5 и 7, на вторые входы которых поступает сигнал от задатчика 8 нижнего опорного уровня. В результате на выходе компаратора 5 появляется прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени установившегося атмосферного давления (фаза Д), а на выходе триггера 14, единичный вход которого связан с первым выходом компаратора 7, появляется прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени нарастания вакуумметрического давления (фаза А). С клавиатуры 42 коммутатор 17 устанавливается в состояние, при котором измеряется длительность дозы в доильном аппарате, стимулирующая молокоотдачу. Триггер 16 формирует на выходе прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени установившегося вакуумметрического давления (фаза В). Прямоугольные импульсы, соответствующие длительности отдельных фаз, сумме двух фаз, периоду пульсации и вибропульсации, с выходов триггера 14, 20, 16 и 22 поступают на входы коммутатора 26, на котором формируются сигналы для отображения их на информационном табло 40. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А Ol .l 7 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЭОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

nPI4 ГКНТ СССР

1 (21) 4462703/30-15 (22) 18.07.88 (46) 30.12.90. Бюл. № 48 (71) Кишиневский научно-исследовательский институт электроприборостроения (72) В. И. Донецких, Д. А. Бухна, С. В. Осмнннн, В. М. Побединский и В. И. Комаров (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1393364, кл. А 01 1 7/00, 1976. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДОИЛ ЪНЫХ АППАРАТОВ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технике машинного доения. Целью изобретения является повышение точности устройства для измерения параметров донльных аппаратов. Устройство состоит из источников 1 пульсаций, электрические сигналы с которого поступают на первые входы компараторов

5 н 7, на вторые входы которых поступает сигнал от задатчика 8 нижнего опорного уровня. В результате на выходе ком„„SU„„1616552 А 1

2 паратора 5 появляется прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени установившегося атмосферного давления (фаза Д), а на выходе триггера

14, единичный вход которого связан с первым выходом компа ратора 7, появляется прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени нарастания вакуумметрического давления (фаза А). С клавиатуры 42 коммутатор 17 устанавливается в состояние, при котором измеряется длительность дозы в доильном аппарате, стимулирующая молокоотдачу. Триггер 16 формирует на выходе прямоугольный импульс, длительность которого соответствует времени установившегося вакуумметрического давления (фаза В) . Прямоугольные импульсы, соответствующие длительности отдельных фаз, сумме двух фаз, периоду пульсации и вибропульсацин, с выходов триггера 14, 20, 16 и 22 поступают на входы коммутатора 26, на котором формируются сигналы для отображения их на информационном табло 40.2 ил.!

F16552

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к технике машинного доения.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей, повышение точности измерения устройства для измерения параметров доильных аппаратов.

Hd фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов

Устройство для измерения параметров доильных аппаратов содержит источник 1 сигнала, выход которого соединен с входами инвертора 2, преобразователя 3 амплитуды, вторым входом четверто о коммутатора 4 и первым в.содом первого компаратора 5. Выход инверторы 2 соединен через фиксыеор 6 уровня с первым входом егго!я>го к»м гара горы 7, второй в;;од которого соедин(ее с вторым входом первого компара гора 5 и выходом задатчика 8 нижнего опорного уровня. Выход преобразователя 3 амплитуды соединен с первым нхо,I()ì чее вертого коммутатора 4, выход которог0 через прсобрызователь 9 напряжение частоты ()(динеп с вторым входом второго элемента И !0, первый вход которого со.(IIH(П л ПЕРВЫМ ВХОДОМ ВтОрОГО КОММута еора 1 и вторым выходом генератора 12.

Второй выход первого компаратора 5 соединен через IlcpBblH одновибратор 13 с нулевым входом первого триггера 14, первый выход которого через третий одионибратор

15 еое;(v)I(. II с нулевым входом четвертого гриперы 16 Второй вы.сод второго компараT()pll 7 с(>(,ë èí(. н с BTopblM входом IIIIT(>ro коммутатора !7, первый вход которого с(>единс е! с выхс>том преобразователя импульсон в еерямоугольный импульс. Выход пя(()l î коммугатора 17 соединен через второй однони брат()р 9 с пулевы м входом HT() рого трип ера 20. 11ерный выход первое о коме>сере>тс)ры 5 с >единен с сдиничным í(() дом второго г!>иггера 20 и вторым нходоле преобра )(>((l)T(I>I 18 пачки импульсов в прямоугольный импульс, первый вход I (>Topol соединен с единичным входол(первого триггс ра 14, первым выходом второго комlIapaT(>p триггера 22 и вторым входом пятого счетчиKH 2l, выход которого соедиееен с Bx()дом дешифратора 23, а первый выход последнего соединен с первым входом второ

I.o синхрогенератора 24, второй вход которого соединен с вторым входом первоп> синхрогенератора 25 и первым ньеходом генератора 12. Входее 1 -10 третьеf() коммутатора 26 соответственно соединены: вход 1 — с вторым выходом первого триггеры 14 и единичным входом третьего трипера 22; вход 2 с выходом ВТо5

55 рого синхрогенератора 24; 3 — с нулевым входом третьего триггера 22; вход 4— с вторым выходом третьего триггера 22; вход 5 — с первым выходом третьего триггера 22 и входом первого счетчика 27; вход 6 — с выходом первого синхрогенератора 25; 7 — с единичным входом второго преобразователя 18; вход 8— с первыми входами первого синхрогенератора 25, третьего элемента И 28 и первым выходом первого счетчика 27, вход 9— с выходом четвертого триггера 16; вход 10— с первым выходом дешифратора 23. Выход третьего коммутатора 26 соединен с вторым входом третьего элемента И 28, выход которого соединен с вторыми входами пятого элемента И 29, второго коммутатора 11 и первого элемента И 30. Первый вход последнего соединен с первым выходом генератора 12. Выход второго коммутатора

11 через блок 31 управления соединен с первым входом второго счетчика 32. Первые входы пятого элемента И 29 и четвертого элемента И 33 соответственно соединены с третьим и первым входами генератора 12. Второй вход четвертого элемента И 33 соединен с входом четвертого одновибратора 34 и выходом ее)естого коммутатора 35, первый вход которого соединен с вторым выходом дешифратора 23, а второй вход шестого коммутатора 35 соединен с вторым выходом первого счетчика 27. Третий счетчик 36 соединен первым входом с выходом четвертого одновибратора 34, а вторым входом соединен с выходом четвертого элемента И 33. Выход пятого элемента И 29 соединен с вторым входом четвертого счетчика 37. Выходы третьего счетчика 36 и четвертого счетчика 37 соответственно соединены с вторым и первым входами блока 38 сравнения кодов, выход которого соединен с первым входом четвертого счетчика 37 и третьим входом первого коммутатора 39, первый и второй входы которого ссютветственно соединены с выходами второго элемента И 10 и первого элемента И 30. Выход первого коммутаторы 39 соединен с вторым входом второго счетчика 32, выход которого подключен к табло 40. Первый коммутатор 39, второй коммутатор 11, третий ком мутатор

26, четвертый коммутатор 4, пятый коммутатор 17 х шестой коммутатор 35 соединены своими нулевыми входами через управляющую шину с выходом блока 41 управления коммутацией, вход которого соединен с клавиатурой 42.

Устройство работает следующим образом.

Электрический сигнал от источника I пульсаций, пропорциональный пульсациям вакуумметрического давления, поступает на входы инвертора 2, преобразователя 3 амп.читуды, второй и первый входы соответственно коммутатора 4 и компаратора 5.

1616552

На фиг. 2, поз.l сплошной линией изображен сигнал пульсаций вакуумметрического давления на выходе вибропульсатора доильного аппарата со стимуляцией молокоотдачи, а точечной линией — сигнал пульсаций вакуумметрического давления на выходе двухтактного пульсатора обычного доильного аппарата. Преобразователь амплитуды преобразует амплитуду сигнала пульсаций в постоянное напряжение, которое через коммутатор 4 поступает на вход преобразователя 9, преобразующее постоянное напряжение в частоту. И нверти рован н ы и сигнал пульсаций с выхода инвертора 2, зафиксированный по нижнему уровню фиксатором 6 уровня к нулевому уровню, поступает на первый вход компаратора 7 (фиг. 2, поз. 2). С выхода задатчика 8 нижнего опорного уровня на вторые входы компараторов 5 и 7 поступает постоянное напряжение нижнего опорного уровня. Компараторы 5 и 7 сравнивают входные сигналы на их первых входах с постоянным напряжением нижнего опорного уровня, в результате на их первом и втором выходах появляются прямоугольные импульсы (фиг. 2, поз. 3, 4 и 5, 6, соответственно).

Импульсы с второго выхода компаратора 5 через одновибратор 13 поступают на нулевой вход триггера 14, а с первого выхода компаратора 7 — на единичный вход триггера 14, который формирует на втором выходе прямоугольный импульс, длительность которого соответствует фазе А— время нарастания вакуумметрического давления (фиг. 2, поз.7) .

Компаратор 5 формирует на первом выходе прямоугольный импульс, длительность которого оот ветствует фазе Д вЂ” вре м я установи егося атмосферного давления (фиг. 2, чоз. 3). При измерении длительности базы С в доильном аппарате, стимулирук цем молокоотдачу, коммутатор

17 с помо.цью клавиатуры 42 устанавливается в первое состояние, при котором сигнал, поступаюгций на его первый вход, следует на выход. Импульсы с первого выхода компаратора 5 поступают на единичный вход триггера 20 и второй вход преобразователя 18, на первый вход которого поступают пачки импульсов (фиг. 2, поз. 5) с первого выхода компаратора 7. Преобразователь 18, установленный в ноль импульсом, поступившим на его второй вход, преобразовывает поступающие на его первый вход пачки импульсов в инвертированный прямоугольный импульс (фиг. 2, поз. 9), который через первый вход коммутатора 17 и одновибра ор 19 подается на нулевой вход триггера 20, формирующего на своем выходе прямоугольный импульс, длительность которого соответствует фазе С время спада накуумметрического давления (фиг. 2, поз. 10).

При измерении длительности фазы С н обычном доильном аппарате коммутатор 17 устанавливается с помощью клавиатуры 42

Во второе состояние, при этом в отличие от рассмотренного режима импульс на нулевой вход триггера 20 поступает с второго выхода компаратора 7 через второй вход коммутатора 17 и одновибратор 19.

Импульсы с первого выхода триггера 14 (фиг. 2, поз. 8) через одновибратор 15 и с выхода триггера 20 (фиг. 2, поз. 10) поступают соответственно на нулевой и единичный входы триггера 16, который формирует на своем выходе прямоугольный импульс, длительность которого ссютветствует фазе  — время установившегося вакуумметрического давления (фиг. 2, поз. 11).

Импульсы с вторых выходов триггеров

14 и 20 поступают соответственно на единичный и нулевой входы триггера 22, который формирует на первом выходе прямоугольный импульс, длительность которого соответствует сумме фаз А и  — время такта сосания (фиг. 2. поз. 12), а на втором выходе -- прямоугольный импульс, длительность которого соответствх ет сумме фаз С и Д вЂ” время такта сжатия (фиг. 2 поз. 13) .

Импульс с первого выхода триггера 22 поступает на вход счетчика 27, который формирует на своих первом и втором выходах прямоугольные импульсы, длительность которых соответствует сумме фаз А, В, С и 3„и тем самым определяет соответственно второй и первый периоды

Г цикла измерения при измерениях частоты и относительной длительности фаз пульсаций (фиг. 2, поз. 15 и 14).

Пачки импульсов с первого выхода компаратора 7 !фиг, 2, поз. 5) через счетчик 2! поступают на вход дешифратора 23, с помощью которого на его втором и первом выходах выделяются прямоугольные импульсы, длительность которых равна соответственно второму и третьему периоду колебаний вибропульсаций (фиг. 2, поз. 16 и 17).

Сброс счетчика 21 производится импульсом, поступающим на его второй вход.

Прямоугольные импульсы, соответствующие длительности отдельных фаз, сумме двух фаз, периоду пульсаций и периоду вибропульсаций, с выходов триггеров 14, 20 и 16, компаратора 5, триггера 22, счетчика 27 и дешифратора 23 поступают соответственно на I . 3, 9 7, 4, 5, 8 и 10 входы коммутатора 26, с выхода которого в зависимости от его состояния, определяемого клавиатурой 42, подаются на второй вход элемента И 28, на первый вход которого поступают прямоугольные импульсы длительности То с первого выхода счетчика 27. На выходе элемента И 28 выделяются поступающие на его второй вход прямоуголь!

616552 ные импульсы только во время второго периода цикла измерения (например, фаза В, фиг. 2, поз. 11) . Это необходимо для определения периода длительности фаз, частоты и относительной длительности фаз сигнала пульсаций.

При измерении периода и длительности фаз сигнала пульсаций соответствующие им прямоугольные импульсы с выхода элемента И 28 подаются на входы элемента И 30 и коммутатора 11, с выхода которого поступают на вход блока 31 управления. Элемент И 30 с помощью импульсов эталонной частоты, поступающих с первого выхода генератора 12 на его первый вход, преобразует длительность прямоугольных имульсов соответствующих фаз А, В, С, Л, А+В, С+Д, периода То сигнала пульсаций и периода Т сигнала вибропульсаций в число импульсов, которые с его выхода через второй вход коммутатора

39 поступают на второй вход счетчика 32, преобразующего число импульсов в цифровой код, отображающий значение числа на табло 40.

С выхода блока 31 управления на первый вход счетчика 32 поступают управляннцие импульсы, которые устанавливают счетчик 32 в исходное состояние, после чего цикл работы повторяется. Выбор измеряемого параметра в данном режиме осуществляется с помощью клавиатуры 42.

При измерении относительной длительности фаз Ч„частоты пульсаций N и частоты вибропульсаций Z определяется их численное значение из следующих соотношений:

Е„= „- 100/То, N=т /To, (2)

Х=т /Т, (3) где 8 длительность фазы пульсации, с;

Т -- период пульсации, с; т,„-- длительность строб-импульса на выходе синхрогенератора 25, с;

Т вЂ” — период вибропульсаций, с; т — длительность строб-импульса на выходе синхрогенератора 24 с.

Цикл измерения относительной длительности фаз и частоты пульсаций состоит из двух периодов пульсаций сигнала, а цикл измерения частоты вибропульсаций состоит из двух периодов вибропульсаций.

Прямоугольные импульсы с вторых выходов счетчика 27 и дешифратора 23 длительности, равной То или Т, поступают соответственно на второй и первый входы коммутатора 35, который в зависимости от состояния клавиатуры 42 подает на вход одновибратора 34 и второй вход элемента

И 33 тот или иной прямоугольный импульс длительности Т, или Т .

В течение первого периода пульсации

То или вибропульсации Т элемент И 33 разрешает счет числа М, которое подсчитывается счетчиком 36, йредварительно,ус5

55 тановленным в ноль в начале цикла измерения с помощью одновибратора 34. Значение числа М определяется по формуле

Му.= 1 (в) f((4) где T<>, Tg — период пульсаций или вибропульсаций, с;

f — эталонная частота, поданная с выхода генератора 12 на первый вход элемента И ЗЗ, Гц.

В течение второго периода пульсаций сигнала элемент И 29 разрешает счетчику 37 счет числа М, определяемого по формуле

М =т„. 1г р (5) где т — длительность прямоугольного импульса, поступающего с выхода элемента И 28 на вход элементаИ29,с;

f — эталонная частота, поданная на первый вход элемента И 29 с третьего выхода генератора 12, Гц.

С помощью блоков 38 сравнения кодов число М„, записываемое в счетчик 37, сравнивается с числом М, набранным в счетчике 36. При равенстве чисел М =M блок 38 сравнения кодов формирует на выходе импульс, который с одной стороны подается на третий вход коммутатора 39.

Число импульсов Мо, поступающих на третий вход коммутатора 39 с выхода блока 38 сравнения кодов, определяется по формуле

M =M„/М (6)

Для измерения частоты пульсации N c помощью синхрогенератора 25 в течение второго периода То цикла измерения формируется строб-импульс с длительностью т„, который с его выхода через коммутатор

26 и элемент И 28 подается на второй вход элемента И 29 и далее аналогично указанному определяется число М,р, пропорциональное измеренному значению частоты пульсаций в Гц.

При измерении частоты вибропульсаций

Z с помощью синхрогенератора 24 в течение второго периода Tg цикла измерения формируется строб-импульс с длительностью тд, который с его выхода через коммутатор 26 и элемент И 28 подается на второй вход элемента И 29 и далее аналогично приведенному описанию определяется число М, пропорциональное измеренному значению частоты вибропульсаций в Гц.

При измерениях амплитуды пульсаций Р и статического вакуум метрического давления Рс пропорциональные им электрические сигналы с выхода преобразователя 3 амплитуды и источника 1 сигнала в виде постоянного напряжения поступают на вход преобразователя 9 напряжение — частота через коммутатор 4, состояние которого в зависимости от измеряемого параметра определяется клавиатурой 42. С выхода преобразователя 9 импульсы с частотой, пропор1616552

Формула изобретения циональной значению постоянного напряжения на его входе, поступают на второй вход элемента И 10. На первые входы коммутатора 11 и элемента И 10 подаются прямоугольные импульсы эталонной длительности с второго выхода генератора 12, которые с выхода коммутатора 1I подаются на блок 31 управления. Элемент И 10 преобразует частоту входных импульсов, поступающих в него за эталонный промежуток времени в число импульсов, которые с его выхода через коммутатор 39 поступают на второй вход счетчика 32. Дальнейший режим работы такой же, как и при измерении длительности фаз пульсаций.

Таким образом, информация, накапливаемая в счетчике 32 и отображаемая на табло 40, характеризует следующие параметры доильных аппаратов: длительность фаз А, В, С, Д (А+ В), (С+Д), период T„ пульсаций, период вибропульсаций Тв, относительную длительность фаз 8„, 88, 8, 8, 8„,ä, 8 пульсаций, частоту пульсаций N; частоту вибропульсаций Z; амплитуду пульсаций Р ; статическое вакуумметрическое давление Р

Устройство для из мерен и я па ра метров доильных аппаратов, содержащее преобразователь амплитуды, первый компаратор и источник сигнала, соединенный с первым входом первого компаратора и входом преобразователя амплитуды, задатчик нижнего опорного уровня, соединенный с вторым вх дом первого компаратора, второй компар, ор, преобразователь напряжение —— частота, первый, второй и третий элементы - . первый и второй коммутаторы, генерато, . блок управления, второй счетчик и та 7о, причем выход преобразователя напря :ение — частота соединен с вторым входом второго элемента И, первый вход которого соединен с вторым выходом генератора и первым входом второго коммутатора, выходом подключенного к входу блока управления, выход которого соединен с первым входом второго счетчика, выход второго элемента И соединен с первым входом первого коммутатора, выходом соеди не н ного с вторы м входом второго счетчика, выход последнего подключен к табло, первый выход генератора соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с вторым входом второго коммутатора и выходом третьего элемента И, а выход первого элемента И подключен к второму входу первого коммутатора, первый, второй и третий одновибраторы, первый, второй, третий и четвертый триггеры, первый синхрогенератор, третий коммутатор и первый счетчик, 5

55 при этом выход первого одновибратора соединен с нулевым входом первого триггера, первый выход которого через третий одновибратор соединен с нулевым входом четвертого триггера, выходом подключенный к девятому входу третьего коммутатора, второй выход первого триггера соединен с единичным входом третьего триггера и первым входом третьего коммутатора, нулевой вход третьего триггера соединен с единичным входом четвертого триггера, с выходом второго триггера и третьим входом третьего коммутатора, четвертый вход которого подключен к второму выходу третьего триггера, первый выход которого соединен с пятым входом третьего коммутатора и входом первого счетчика, первый выход которого соединен с восьмым входом третьего коммутатора и первыми входами третьего элемента И и первого синхрогенератора, выходом подключенного к шестому входу третьего коммутатора, выход которого соединен с вторым входом третьего элемента И, а выход второго одновибратора соединен с нулевым входом второго триггера, блок сравнения кодов, четвертый одновибратор. четвертый и пятый элементы И, третий и четвертый счетчик, причем второй вход четвертого элемента И подключен к входу четвертого одновибратора, выходом соединенного с первым входом третьего счетчика, первый вход пятого элемента И соединен с третьим выходом генератора, а второй вход пятого элемента И соединен с выходом третьего элемента И, выходы четвертого и пятого элементов И подключены к вторым входам соответственно третьего и четвертого счетчиков, выходы которыхх соединены соот ветст вен но с вторы м и первым входами блока сравнения кодов, выходом соединенного с первым входом четвертого счетчика н третьим входом первого коммутатора, от.1ичающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерения устройства, в него введены инвертор, фиксатор уровня, второй синхрогенератор. преобразователь пачки импульсов в прямоугольный импульс, пятый счетчик, дешифратор, четвертый, пятый, шестой коммутаторы и клавиатура с блоком управлении коммутацией, объединяющая все коммутаторы через шину управления, при этом вход инвертора и второй вход четвертого коммутатора соединены с источником сигнала, выход преобразователя амплитуды соединен с первым входом четвертого коммутатора, выходом подключенного к входу преобразователя напряжение частота, выход инвертора через фиксатор уровня соединен с первым входом второго компаратора, второй вход которого подключен к задатчику нижнего опорного уровня, первый выход второго ком паратора соединен с единичным входом первого тригге16l6552

1б

Фиг. 2

Составитель И. Маланин

Редактор С. 1исина Тскред А. Кравчук Корректор О Кравцова

Заказ 4076 Тираж 399 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ра и первыми входами пятого счетчика и преобразователя пачки импульсов в прямоугольный импульс, второй вход которого соединен с седьмым входом третьего коммутатора, единичным входом второго триггера и первым выходом первого компаратора, второй выход которого соединен с входом первого одновибратора, выход преобразователя пачки импульсов в прямоугольный импульс соединен с первым входом пятого коммутатора, второй вход которого подключен к второму выходу второго компаратора, выход пятого коммутатора соединен с входом второго одновибратора, третий вход третьего коммутатора соединен

5 б

8

11

12 ц

14

15 с вторым входом пятого счетчика, выходом подключенного к дешифратору, первый выход которого соединен с десятым входом третьего коммутатора и первым входом второго синхрогенератора, выходом подключенного к второму входу третьего коммутатора, второй выход дешифратора соединен с первым входом шестого коммутатора, второй вход которого соединен с вторым

1О выходом первого счетчика, а выход шестого коммутатора подключен к входу четвертого одновибратора, вторые входы первого и второго синхрогенераторов соединены с первыми входами генератора и четвертого элемента И.