ДАТЧИК ПОТОКА МОЛОКА Российский патент 1996 года по МПК A01J5/01 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для доения.

Известен датчик сигнализации об изменении расхода жидкости (А.с. СССР N 668653, кл. А 01 I 7/00), состоящий из ковша с калиброванным отверстием, который качается на опорной площадке, занимая три фиксированных положения в зависимости от интенсивности молокоотдачи, при этом магнит, выполняющий роль груза, включает те или иные магнитоуправляемые контакты в блоке управления, в результате чего доильный аппарат переключается с режима нормального доения на режим додаивания, а затем отключается.

Недостаток датчика в том, что в нем имеются подвижные детали, а колебания ковша вызывают инерционность системы.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство контроля и регулирования процесса выведения молока (А.с. СССР N 1653661, кл. А 01 I 7/00), содержащее датчик наличия молока, генератор прямоугольных импульсов, преобразователь ток-напряжение, систему регулирования разрежения в межстенных камерах доильных стаканов, включающую транзисторы и электромагнитный клапан, систему световой сигнализации.

Недостатком устройства является низкие функциональные возможности, поскольку требуется индивидуальная настройка при доении; кроме того неустойчивость срабатывания датчика из-за пульсаций молока.

Цель изобретения повышение точности регистрации, упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике потока молока, состоящем из корпуса, в котором установлена камера успокоитель, молокоотводной трубки с калиброванными отверстиями, контактного датчика уровня, в отличие от известных (аналогов и прототипа), контактный датчика уровня расположен в камере успокоителя, а калиброванные отверстия расположены на одном уровне с контактами датчика.

Установление камеры успокоителя (пеноотделителя) позволяет повысить точность измерения, за счет исключения замыкания по пене.

Контактный датчик уровня позволяет обеспечить связь с блоком управления доением, в следствие чего расширяются функциональные возможности устройства.

Реле задержки по времени обеспечивает исключения случайных срабатываний, т.е. срабатывания от колебаний уровня молока.

Расположение контактов на одном уровне с калиброванными отверстиями позволяет по уровню жидкости (при замыкании очередного контакта) сделать вывод о расходе жидкости.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематическое изображение датчика потока молока, на фиг. 2 блок логики, на фиг. 3 - электрическая схема.

Датчик потока молока состоит (фиг. 1) из корпуса, в котором установлена камера успокоитель 2 (пеногаситель), молокоотводная трубка 3 с калиброванными отверстиями 4 и 5. Контакты датчика уровня 6, 7, 8 установлены в герметичной трубке 9, которая расположена в камере успокоителя 2. Калиброванные отверстия 4 и 5 находятся на одном уровне с контактами датчика уровня. Устройство содержит блок логики (А) в котором (см. фиг. 2 и фиг. 3) задающий генератор 10, выполненный на логических элементах Д1.1 и Д1.2, датчик уровня 11, выпрямители с удвоением напряжения 12 на конденсаторах С2, С4, С6 и диодах УД1^oCУД6, элементы задержки 13, состоящих из конденсаторов С3, С5, С7 и резисторов R2, R3, R4, триггера 14 на элементе Д2.1 и коммутатора 15, выполненного на элементе Д3.

Описание работы датчика потока молока.

Задающий генератор 10 вырабатывает прямоугольные импульсы тока. При отсутствии молока в датчике потока на контакте 16 присутствуют прямоугольные импульсы, а на контакты 6, 7, 8 они не проходят. На выходах выпрямителей и схем задержки присутствует уровень логического "0". Триггер 14 находится в исходном состоянии, в коммутаторе 15 замкнуты каналы Д3.2 и Д3.4, а каналы Д3.1 и Д3.3 разомкнуты.

В начале доения первые порции молока попадают в приемную полость 1 и через отверстия 4 перетекают в полость пеногасителя 2, замыкая цепь контакт 16-молоко-контакт 8. Импульсы тока с контакта 16 через молоко подаются на контакт 8. Благодаря наличию конденсаторов С2, С4, С6 через молоко проходит только переменная составляющая, что исключает электролиз контактов. Переменный ток подается на выпрямитель 12 с удвоением напряжения УД5, УД6 и далее на элемент задержки 13, состоящий из конденсатора С7 и внутреннего сопротивления выпрямителя 12. Конденсатор С7 заряжается через молоко и внутренне сопротивление выпрямителей с постоянной времени τ, что создает задержку времени и исключает случайные срабатывания от всплесков молока. После заряда С7 до уровня логической "1", этот сигнал передается через коммутатор 15 на выход и далее в схему управления доением, которая включает режим стимуляции. В дальнейшем, при увеличении молокоотдачи, все большее количество молока попадает в молокоприемную полость и перетекает в полость пеногасителя 2, уровень его повышается. Нижнее калиброванное отверстие 4 обеспечивает протекание 200 см³/мин. Уменьшение количества пены обеспечивается наличием воздушных отверстий 17. При обтекании молоковоздушной смесью колпачка 18 за счет различия удельной массы происходит разделение жидкой и газовой фаз, молоко сливается в нижнюю часть приемной камеры 1 и затем через отверстия 4 перетекает в камеру пеногасителя 2, а воздух проходит через отверстия 17, чем и достигается снижение уровня пены. Кроме того, отверстия 17, представляя небольшое гидравлическое сопротивление, уменьшают колебания уровня молока в камере пеногасителя 2.

При подъеме уровня молока в полости пеногасителя 2 до следующего отверстия 5 замыкается цепь: контакт 16-молоко-контакт 7. Прохождение сигнала аналогично вышеописанному, но коммутатор 15 передает этот сигнал на другой выход и схема управления включает режим нормального доения. Отверстие 5 подобрано таким образом, чтобы суммарный расход жидкости через отверстия 4 и 5 составлял 500 см³/мин. При замыкании цепи контакт 16, молоко-контакт 6 сигнал через блоки 12 и 13 передается на триггер 14. Он опрокидывается и подает команду в коммутатор 15 на переключение функционального назначения контактов. Изменение режима доения не происходит, т.к. контакты 6 и 7 находятся ниже уровня молока.

В конце доения молокоотдача уменьшается, уровень молока начинает понижаться. При опускании уровня ниже отверстия 19 (т.е. расход ≈ 500 см³/мин), цепь контакт 16-молоко-контакт 6 размыкается. Пропадает сигнал на входе выпрямителя 12. Конденсатор С3 блока задержки постепенно разряжается через резистор R2 с постоянной времени, t, что обеспечивает задержку по времени и исключает случайные срабатывания из-за колебаний уровня молока.

При разряде конденсатора С3 до уровня логического "0" этот сигнал через коммутатор 15 передается в схему управления и включается режим стимуляции или додаивания. В случае нового увеличения молокоотдачи и повышения уровня до контакта 5 вновь включается режим нормального доения. При снижении молокоотдачи до 200 см³/мин. уровень молока опустится ниже отверстия 4 и контакта 7. Контакт 7 размыкается (с задержкой по времени) и подается сигнал на окончание доения. Остатки молока из молокоприемной камеры и камеры успокоителя отсасываются через отверстие 4.

Использование: сельское хозяйство. Сущность изобретения: контакты датчика уровня расположены на одном уровне с калиброванными отверстиями и расположены в камере успокоителя. Это позволяет повысить точность регистрации за счет исключения замыкания цепи по пене. 3 ил.

Датчик потока молока, состоящий из корпуса, в котором установлена камера успокоитель, молокоотводная трубка с калиброванными отверстиями, контакты датчика уровня, связанного с блоком логики, отличающийся тем, что контакты датчика уровня расположены в камере-успокоителе, а калиброванные отверстия находятся на одном уровне с ними.