Способ группового учета молока на доильных установках и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству , а именно к способам и устройствам учета молока на доильных установках. Целью изобретения является повышение точности группового учета молока на доильных установках. При циклической подаче молока в мерную камеру 1 вырабатываются импульсы запуска в момент достижения поверхностью молока заданного верхнего уровня. Этим импульсом включается молочный насос 5, выведение молока из мерной камеры 1, Импульс останова вырабатывается в момент достижения поверхностью молока заданного нижнего уровня. Регистрируются время между импульсом запуска и импульсом останова и время между последним и импульсом запуска следующего цикла с последующим вычислением выведенного объема молока за прошедший цикл, суммируются эти объемы за все время доения и осуществляется индикация итоговой величины. В каждом цикле регистрируют время между импульсом запуска и моментом срабатывания блока 7 запуска электродвигателя б молочного насоса, а также между последним и моментом достижения молочным насосом 5 номинального числа оборотов и время между импульсом останова и моментом отключения блока 7 запуска электродвигателя 6 молочного насоса , а также между последним и моментом полного останова молочного насоса 5. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

n»s А 01 Л 7/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Вы од молока (21) 4844817/15 (22) 28.06.90 (46) 07.03.92. Бюл. N- 9 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяй- . ства (72) А.А. Герасенков, В.Ю. Елисеев, А,И. Зеленцов, В.В. Кирсанов и Ю.А, Цой (53) 637.1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 11227777444444, кл. А 01 J 7/00, 1984. (54) СПОСОБ ГРУППОВОГО УЧЕТА МОЛОКА НА ДОИЛ6НЫХ УСТАНОВКАХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам и устройствам учета молока на доильных установках, Целью изобретения является повышение точности группового учета молока на доильных установках. При циклической подаче молока в мерную камеру 1 вырабатываются импульсы запуска в момент достижения поверхностью молока заданного верхнего.. Ж, 1717022 А1 уровня. Этим импульсом включается молочный насос 5, выведение молока из мерной камеры 1, Импульс останова вырабатывается в момент достижения поверхностью молока заданного нижнего уровня.

Регистрируются время между импульсом запуска и импульсом останова и время между последним и импульсом запуска следующего цикла с последующим вычислением выведенного объема молока за прошедший цикл, суммируются эти объемы за все время доения и осуществляется индикация итоговой величины. В каждом цикле регистрируют время между импульсом запуска и моментом срабатывания блока 7 запуска электродвигателя 6 молочного насоса, а также между последним и моментом достижения молочным насосом 5 номинального числа оборотов и время между импульсом останова и моментом отключения блока 7 запуска электродвигателя 6 молочного насоса, а также между последним и момен го,л полного останова молочного насоса 5. 2 с.п. ф-лы, 5ил, 1717022 тр + тл

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способам и устройствам учета молока на доильных установках.

Известны различные способы учета молока на доильных установках.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ учета молока на доильных установках, включающий подсчет количества опорожнений мерной камеры, измерение времени работы молочного насоса и времени поступления молока в мерную камеру, а также устройство для реализации данного способа, содержащее мерную камеру с входными и выходными патрубками, молочный насос на. одном валу с электродвигателем, блок запуска электродвигателя, датчики верхнего и нижнего уровней молока, вычислительный блок с блоком индикации.

Основным недостатком данного способа является низкая точность группового учета молока на доильным установках, Цель изобретения — повышение точности группового учета молока на доильных установках.

Поставленная цель достигается тем, что в каждом цикле регистрируют время между импульсом запуска и моментом срабатывания блока запуска электродвигателя молочного насоса, а также между последним и моментом достижения молочным насосом номинального числа оборотов и время между импульсом и моментом отключения блока запуска электродвигателя молочного насоса. а также между последним и моментом полного останова молочного насоса, причем объем молока за один цикл определяют из соотношения о

tp-ü-05t1 t +t -t где V — объем молока, выводимый за один цикл;

\4 — вместимость мерной камеры; тя — время работы молочного насоса; тл — время паузы в работе молочного насоса;

ts — время срабатывания блока запуска;

t> — время отключения блока запуска;

t> — время достижения молочным насосом номинального числа оборотов;

tz — время останова молочного насоса.

Поставленная цель достигается также тем, что устройство содержит RS-триггер, блок задания времени пуска и времени остэнова молочного насоса, датчик срабатывания блока запуска электродвигателя

55 молочного насоса. Последний подключен параллельно блоку запуска электродвигателя молочного насоса, датчики верхнего и нижнего уровней молока подключены к входам R u S триггера соответственно, выход которого связан с первым входом вычислительного блока, второй и третий входы которого соединены с входами блока задания времени пуска и времени останова молочного насоса соответственно, а четвертый вход— с датчиком срабатывания блока запуска электродвигателя молочного насоса.

На фиг. 1 схематически изображено устройство группового учета молока на доильных установках; на фиг. 2 — временные диаграммы работы устройства; на фиг. 3— схема блока задания времени пуска и времени останова молочного насоса; на фиг. 4— схема датчика срабатывания блока запуска электродвигателя молочного насоса; на фиг,5 — блок-схема алгоритма работы вычислительного блока.

Устройство для осуществления способа группового учета молока на доильных установках состоит из мерной камеры 1, имеющей входной патрубок 2 от молокопровода, входной патрубок 3 от вакуумпровода и выходной патрубок 4. К последнему подключен молочный насос 5, находящийся на одном валу с электродвигателем 6, работой которого управляет блок 7 запуска, В мерной камере 1 установлены датчики верхнего уровня 8 и нижнего уровня 9, подключенные к R u S входам триггера 1.0 соответственно, выход которого подключен к первому входу вычислительного блока 11. Первый выход вычислительного блока 11 соединен с входом блока 7 запуска, а второй выход — с блоком 12 индикации. Второй вход вычислительного блока 11 соединен с выходом блока 13 задания времени пуска т1, третий входс выходом блока 13 задания времени останова tz, а четвертый вход — с выходом датчика 14 срабатывания блока 7 запуска, к выходу которого он подключен параллельно, Для датчика 8 показан уровень 15 срабатывания, а для датчика 9 — уровень 16 срабатывания. Блок 13 задания времени состоит из сопротивления 17, подключенного одним выводом к цепи сигнала "Логическая

1", а вторым выводом — к переключающим тумблерам 18-25. Тумблерами 18-21 задают величину ti, а тумблерами 22-25 — величину tz. Переключающие контакты тумблеров 18-25 являются выходами блока

13 задания времени. с их помощью по каждой из цепей в двоичном коде устанавливаются величины t1 и астр, которые подаются по восьмиразрядной шине к вычислительному блоку 11. Датчик 14 срабатывания блока 7

1717022 запуска электродвигателя 6 молочного на- где V — объем молока. выводимый за один соса 5 состоит из сопротивления 26, под- цикл; ключенного одним выводом к цепи сигнала Vp — вместимость мерной камеры

ВФ tt о м „ы, Логическая 1, а вторым выводом — к выхо- tð — время работы молочного насоса; ду датчика 14 срабатывания, причем по- 5 т — время паузы в работе молочного следний также подключен к контакту 27 насоса; магнитного пускателя блока 7 запуска. Если t> — время срабатывания блока запуска: блок 7 запуска отключен, то на выходе дат- tp — время отключения блока запуска; чика 14 срабатывания сигнал равен логиче- tI — время достижения молочным насоской 1, а при его срабатывании — лбгическо- 10 сом номинального числа оборотов: му "0". l2 — время останова молочного насоса

Способ группового учета молока на до- и выводит через блок индикации сообщение ильных установках осуществляют следую- об измеренном объеме молока. Затем пощим образом. вторяется учет молока в следующем цикле

В каждом цикле наполнения — опорож- 15 регистрации. По окончании работы доильнения tU> мерной камеры при достижении нойустановки блоком индикации выводится поверхностью молока верхнего уровня вы- сообщение о суммарном объеме молока, зарабатывается импульс запуска от датчика регистрированном вычислительным бловерхнего уровня и включается блок запу- ком. ска, Вычислительный блок начинает отсчет 20 Устройство для реализации способа равремени работы молочного насоса tp и реги- ботает следующим образом. стрирует при помощи датчика срабатыва- Для данной установки проводят в блоке ния время между появлением импульса 13 задание времени достижения молочным запуска и срабатыванием блока запуска tII, насосом 5 номинального числа оборотов t

П л ос е этого включается электродвигатель 25 переключателями 18 — 21, а времени останоf в 1 молочного насоса, время между моментом ва молочного насоса5tz — переключателями срабатывания блока запуска и достижением 22 — 25. Разрежением, поступающим от вакумолочным насосом номинального числа умпровода через входной патрубок 3, молооборотов tt поступает в вычислительный ковоздушнаясмесьизмолокопроводачерез блок от блока задания времени. Молочный 30 входной патрубок 2 подается в мерную канасос через выходной патрубок производит меру 1. Здесь происходит отделение молока опоро>.;нение мерной камеры. При достиже- от воздуха.и последний удаляется через патнии поверхностью молока нижнего уровня рубок 3, а молоко накапливается в мерной вырабатываетсяимпульсостановаотдатчи- камере 1. При достижении поверхностью ка нижнего уровня и отключается блок запу- 35 молока уровня 15 срабатывает датчик 8, коска. Вычислительный блок заканчивает торый подключен к входу R триггера 10. На отсчет времени tp, начинает отсчет времени выходе триггера 10 вырабатывается сигнал паузы в работе молочного насоса t> и реги- импульса запуска. поступающий на первый стрирует при помощи датчика срабатыва- вход вычислительного блока 11. При вклюния время между появлением импульса 40 чении доильной установки в работу согласостанова и отключением блока запуска tp.. но алгоритму управления в блоке 11

После этого отключается электродвигатель задается значение величины зарегистриромолочного насоса, время между отключени- ванного объема молока П = О, и QHo с его ем блока запуска и полной-остановкой мо- второго выхода выводится на блок 12 индилочного насоса tz поступает в 45 кации. Затем в блоке 11 осуществляется вычислительный блок от блока задания вре - ввод сигнала по первому входу от блока 10 мени. Через входной патрубок от молокоп- и проверка на наличие этого сигнала, Если ровода осуществляется наполнение мерной сигнал на первом входе отсутствует, то сокамеры, При достижении поверхностью мо- гласно алгоритму его ввод и проверка полока верхнего уровня и появления импульса 50 вторяются. При наличии сигнала на первом запуска заканчивается регистрация объема входе в блоке 11 начинается отсчет времени молока в данном цикле. Вычислительный тр и времени t>, одновременно с его первого блок заканчивает отсчет времени tn, вычис- . выхода поступает сигнал на включение блоляет. объем молока, перекачанного молоч- ка 7 запуска. На четвертый вход блока 11 ным насосом за один цикл, по формуле 55 поступает выходной сигнал с датчика 12, Vo вход которого подключен параллельно к выдр — т, — 0,5т р+с, — ф„ ходу блока 7. Блок 11 осуществляет ввод

1р + 0,5 (t2 — tt tp + t< сигнала с четвертого входа, если этот сигнал есть, то ввод сигнала повторяется. При срабатывании блока 7 замыкается контакт 27 и

1717022

50

tp+t

55 на четвертом входе блока 11 сигнал исчезает. Затем в вычислительном блоке 11 заканчивается отсчет величины времени t>, по второму его входу вводится от блока 13 величина времени t>, заданная положениями тумблеров 18 — 21. Электродвигатель 6 молочного насоса 5 набирает номинальное число оборотов и начинается опорожнение мерной камеры 1 через выходной патрубок

4. При достижении поверхностью молока уровня 1б срабатывает датчик 9, который подключен к входу S триггера 10. На выходе триггера 10 вырабатывается сигнал импульса останова, поступающий на первый вход блока 11. В блоке 11 осуществляется ввод сигнала по первому входу, если сигнал на первом входе есть, то согласно алгоритму его ввод повторяется. При исчезновении сигнала на первом входе в блоке 11 заканчивается отсчет величины времени tp и начинается отсчет времени to. Одновременно с его первого выхода формируется сигнал на отключение блока 7, а также начинается отсчет времени tn. Блок 11 осуществляет ввод сигнала с четвертого входа, если этот сигнал отсутствует, то его ввод повторяется. После отключения блока 7 размыкается контакт 27 в блоке 14 и на его выходе появляется сигнал, поступающий на.четвертый вход блока

11. Одновременно в блоке 11 заканчивается отсчет времени to и по его третьему входу вводится от блока 13 величина времени 1г, заданная положениями тумблеров 22-25.

Электродвигатель 6 молочного насоса 5 останавливается и начинается наполнение мерной камеры 1. В вычислительном блоке

11 осуществляется ввод сигнала с первого входа от триггера 10, если сигнал отсутствует, то его ввод повторяется. При достижении поверхностью молока уровня 15 появляется импульс запуска на выходе триггера 10 от датчика 15, подключенного к его входу R, Блок 11 заканчивает отсчет времени тп, одновременно заканчивается. цикл наполнения — опорожнения мерной камеры 1, производится вычисление перекачанного молочным насосом 5 молока за один цикл по формуле tp — to — 0,5 tt tp + ts to где V — объем молока, выводимый за один цикл;

Vo — вместимость мерной камеры;

tp — время работы молочного насоса;

t< — время паузы в работе молочного насоса;

10 — время отключения блока запуска:

t — время срабатывания блока запуска;

tt — время достижения молочным насосом номинального числа оборотов;

5 тг — время останова молочного насоса, Определяется значение величины зарегистрированного объема молока по формуле

Пг= П1+Ч, где П1 — объем перекачанного молока до

10 начала цикла регистрации;

Пг — объем перекачанного молока после цикла регистрации;

V — объем молока, выводимый за один цикл.

15 Затем вычислительный блок 11 выводит с второго выхода информацию о перекачанном объеме молока на блок 12 индикации. Одновременно начинается обработка следующего цикла измерений с от20 счета времени tp и далее по приведенному алгоритму функционирования вычислительного блока 11. По окончании работы доильной установки блоком 11 индикации отражается информация а всем объеме мо25 лока, перекачанном молочным насосом 5.

Пример. Измеряют вместимость мерной камеры измерительной системы (Vo = 2 дмз), время работы молочного насоса за один цикл (tp= 5 с), время паузы в работе

30 молочного насоса (to = 5 с), время срабатывания блока запуска (ts= 0,4 с), время отключения блока запуска (to = 0,3 с), время достижения молочным насосом номинального числа оборотов (tt = 0,5 с), время оста35 нова молочного насоса (t2 = 0,4 с). Объем молока за один цикл наполнения — опорожнения мерной камеры определяют по формулам: а) без учета влияния величин времени ta, 40 to, tt, tã, р+

Vz=

5 — 0,3 — 0,5 0,5 5+0,4 — 0,3

5+0,5 (04 — 0,5) 5+5

=5,12дм .

Ошибка измерения составляет дЧ вЂ” 100 =

Чг

100 % = 21,9 %.

5,12

Формула изобретения

1. Способ группового учета молока на доильных установках, включающий циклическую подачу молока в мерную камеру, выработку импульса запуска в момент

1717022

Фиг.2. достижения поверхностью молока заданного верхнего уровня и включение этим импульсом молочного насоса, выведение последним молока из мерной камеры, выработку импульса останова в момент достиже- 5 ния поверхностью молока заданного нижнего уровня и выключения молочного насоса, регистрацию времени между импульсом запуска и импульсом останова и времени между последним и импульсом за- 10 пуска следующего цикла с последующим вычислением выведенного объема молока за прошедший цикл, суммированием этих объемов за все время доения и индикацию итоговой величины, отличающийся 15 тем, что, с целью повышения точности, в каждом цикле регистрируют время между импульсом запуска и моментом срабатывания блока запуска электродвигателя молочного насоса, а также между последним и 20 моментом достижения молочным насосом номинального числа оборотов и время между импульсом останова и моментом отключения блока запуска электродвигателя молочного насоса, а также между послед- 25 ним и моментом полного останова молочного насоса, причем объем молока за один цикл определяют из соотношения

Vo тр то 0,511 1р +тв то 30

tp + 0 5 (1 tt ) tp + t где V — объем молока, выводимый за один цикл;

tð — время работы молочного насоса;

tn — время паузы в работе молочного З5 насоса;

tB — время срабатывания блока запуска; то — время отключения блока запуска;

11 — время достижения молочным насосом номинального числа оборотов;

tz — время останова молочного насоса;

V — вместимость мерной камеры, 2. Устройство для группового учета молока на доильных установках, содержащее мерную камеру, в верхней части которой расположены входные патрубки от молокопровода и от вакуумпровода, а в нижней — сливной патрубок, который связан с молочным насосом, имеющим блок запуска электродвигателя, датчики верхнего и нижнего уровней, размещенные в мерной камере, вычислительный блок с блоком индикации, при этом первый выход вычислительного блока связан с входом блока запуска электродвигателя молочного насоса, а второй выход — с блоком индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено RS-триггером, блоком задания времени пуска и времени останова молочного насоса, при этом последний подключен параллел ьно блоку запуска электродвигателя молочного насоса, датчики верхнего и нижнего уровней молока подключены к входам R- u S-триггера соответственно. выход которого связан с первым входом вычислительного блока, второй и третий входы которого соединены с выходами задания времени пуска и времени останова молочного насоса соответственно, а четвертый вход — с датчиком срабатывания блока запуска электродвигателя молочного насоса.

1717022

Выход величины времени 8, Выход величины времени Риг. 3 .Выходной

СИР НВЛ

К иаоду блока запуска

Фиг.4.

1717022

Составитель А.Герасимов

Техред M.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор 3.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 822 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35; Раушская наб., 4/5