Способ группового учета молока на доильных установках и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК A01J7/00 

Выбод молока

Фиг.1

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 доильных 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

V0

V

tp - to - 0.5 ti tp + ta - to tp + 0,5 (t2 - ti ) tp + tn

где V - объем молока, выводимый за один цикл;

Vo - вместимость мерной камеры;

tp - время работы молочного насоса;

tn - время паузы в работе молочного насоса;

tB - время срабатывания блока запуска;

to - время отключения блока запуска;

ti - время достижения молочным насосом номинального числа оборотов;

т.2 - время останова молочного насоса.

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

молочного насоса. Последний подключен параллельно блоку запуска электродвигателя молочного насоса, датчики верхнего и нижнего уровней молока подключены к входам R и 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 молочно0 го насоса соответственно, а четвертый вход - с датчиком срабатывания блока запуска электродвигателя молочного насоса.

На фиг. 1 схематически изображено устройство группового учета молока на доиль5 ных 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

0 электродвигателя молочного насоса; на фиг,5 - блок-схема алгоритма работы вычислительного блока.

Устройство для осуществления способа группового учета молока на доильных уста5 иовках 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

0 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 и S входам триггера 10 соответственно,

5 выход которого подключен к первому входу вычислительного блока 11. Первый выход вычислительного блока 11 соединён с входом блока 7 запуска, а второй выход - с блоком 12 индикации. Второй вход вычисли0 тельного блока 11 соединен с выходом блока 13 задания времени пуска ti, третий вход- с выходом блока 13 задания времени останова ta, а четвертый вход - с выходом датчика 14 срабатывания блока 7 запуска, к

5 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

0 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 t2. Переключающие контакты

5 тумблеров 18-25 являются выходами блока 13 задания времени, с их помощью по каждой из цепей в двоичном коде устанавливаются величины ti и t2, которые подаются по восьмиразрядной шине к вычислительному блоку 11. Датчик 14 срабатывания блока 7

запуска электродвигателя 6 молочного насоса 5 состоит из сопротивления 26, подключенного одним выводом к цепи сигала Логическая 1. а вторым выводом - к выходу датчика 14 срабатывания, причем последний также подключен к контакту 27 магнитного пускателя блока 7 запуска. Если блок 7 запуска отключён, то на выходе датчика 14 срабатывания сигнал равен логической 1, а при его срабатывании -логическому О.

Способ группового учета молока на доильных установках осуществляют следующим образом.

В каждом цикле наполнения - опорожнения tui мерной камеры при достижении поверхностью молока верхнего уровня вырабатывается импульс запуска от датчика верхнего уровня и включается блок запуска. Вычислительный блок начинает отсчет времени работы молочного насоса tp и регистрирует при помощи датчика срабатывания время между появлением импульса запуска и срабатыванием блока запуска te. После этого включается электродвигатель молочного насоса, время между моментом срабатывания блока запуска и достижением молочным насосом номинального числа оборотов ti поступает в вычислительный блок от блока задания времени. Молочный насос через выходной патрубок производит опорожнение мерной камеры. При достижении поверхностью молока нижнего уровня вырабатывается импульс останова отдатчика нижнего уровня и отключаемся блок запуска. Вычислительный блок заканчивает отсчет времени tp. начинает отсчет времени паузы в работе молочного насоса tn и регистрирует при помощи датчика срабатывания время между появлением импульса останова и отключением блока запуска То. После этого отключается электродвигатель молочного насоса, время между отключением блока запуска и полной остановкой молочного насоса ta поступает в вычислительный блок от блока задания времени. Через входной патрубок от молокоп- ровода осуществляется наполнение мерной камеры. При достижении поверхностью молока верхнего уровня и появления импульса запуска заканчивается регистрация объема молока в данном цикле. Вычислительный блок заканчивает отсчет времени tn. вычисляет объем молока, перекачанного молочным насосом за один цикл, по формуле

V0

V

tp - to - 0.5-tl tp +T.B -to tp + 0,5 ( t2 - ti )tp f tn

где V - объем молока: выводимый за один цикл;

Vo - вместимость мерной камеры;

tp - время работы молочного насоса; 5tn - время паузы в работе молочного

насоса;

tB - время срабатывания блока запуска;

to - время отключения блока запуска;

ti - время достижения молочным насо- 0 сом номинального числа оборотов;

ta - время останова молочного насоса и выводит через блок индикации сообщение об измеренном объеме молока. Затем повторяется учет молока в следующем цикле 5 регистрации. По окончании работы доильной установки блоком индикации выводится сообщение о суммарном объеме молока, зарегистрированном вычислительным блоком.

0 Устройство для реализации способа работает следующим образом.

Для данной установки проводят в блоке 13 задание времени достижения молочным насосом 5 номинального числа оборотов ц 5 переключателями 18-21, а времени останова молочного насоса 5 2 - переключателями 22-25. Разрежением, поступающим от ваку- умпровода через входной патрубок 3. моло- ковоздушная смесь из молоколровода через 0 входной патрубок 2 подается в мерную камеру 1. Здесь происходит отделение молока от воздуха.и последний удаляется через патрубок 3, а молоко накапливается в мерной камере 1. При достижении поверхностью 5 молока уровня 15 срабатывает датчик 8, который подключен к входу R триггера 10. На выходе триггера 10 вырабатывается сигнал импульса запуска, поступающий на первый вход вычислительного блока 11. При вклю- 0 чении доильной установки в работу согласно алгоритму управления в блоке 11 задается значение величины зарегистрированного объема молока П 0, и оно с его второго выхода выводится на блок 12 инди- .5 кации. Затем в блоке 11 осуществляется ввод сигнала по первому входу от блока 10 и проверка на наличие этого сигнала. Если сигнал на первом входе отсутствует, то согласно алгоритму его ввод и проверка по- 0 вторяются. При наличии сигнала на первом входе в блоке 11 начинается отсчет времени tp и времени te. одновременно с его первого выхода поступает сигнал на включение блока 7 запуска. На четвертый вход блока 11 5 поступает выходной сигнал с датчика 12, вход которого подключен параллельно к выходу блока 7. Блок 11 осуществляет ввод сигнала с четвертого входа, если этот сигнал есть, то ввод сигнала повторяется. При срабатывании блока 7 замыкается контакт 27 и

на четвертом входе блока 11 сигнал исчезает. Затем в вычислительном блоке 11 заканчивается отсчет величины времени tB, по второму его входу вводится от блока 13 величина времени ti, 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 16 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 t0. 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 контакт27 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 t2, 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 tn, одновременно заканчивается цикл наполнения - опорожнения мерной камеры 1, производится вычисление.перекачанного молочным насосом 5 молока за один цикл по формуле

V

V0

tp - to - 0,5-ti tp + tB -to tp 4- 0,5 (t2 - ti ) tp + tn

где V - объем молока, выводимый за один цикл;

V0 - вместимость мерной камеры;

tp - время работы молочного насоса;

tn - время паузы в работе молочного насоса;

to - время отключения блока запуска;

te - время срабатывания блока запуска;

ti - время достижения молочным насосом номинального числа оборотов; t2 - время останова молочного насоса.

Определяется значение величины зарегистрированного объема молока по формуле

П2 П1 + V,

где П1 - объем перекачанного молока до начала цикла регистрации;

П2 - объем перекачанного молока после цикла регистрации;

V - объем молока, выводимый за один цикл.

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

Пример. Измеряют вместимость мерной камеры измерительной системы (V0 2 дм3), время работы молочного насоса за один цикл (tf 5 с), время паузы в работе молочного насоса (tn 5 с), время срабатывания блока запуска (tB 0,4 с), время отключения блока запуска (to 0,3 с), время достижения молочным насосом номинального числа оборотов (ti 0,5 с), время оста- 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 te. to, ti, t2,

Vi V0

.5+5 4flM3; tn5

б) по формуле, предложенной в способе,

V2

2

5 - 0,3 - 0,5 -0.5 5 + 0,4 - 0,3

5+0,5-(0.4-0,5)5+5

5,12 дм3.

Ошибка измерения составляет

,JV« llOO%V2

100% 21,9%.

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

достижения поверхностью молока заданного верхнего уровня и включение этим импульсом молочного насоса, выведение последним молока из мерной камеры, выработку импульса останова в момент достижения поверхностью молока заданного нижнего уровня и выключения молочного насоса, регистрацию времени между импульсом запуска и импульсом останова и времени между последним и импульсом за- пуска следующего цикла с последующим вычислением выведенного объема молока за прошедший цикл, суммированием этих объемов за все время доения и индикацию итоговой величины, отличающийся 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 моментом достижения молочным насосом номинального числа о боротов и время между импульсом останова и моментом отключения блока запуска электродвигателя молочного насоса, а также между послед- ним и моментом полного останова молочного насоса, причем объем молока за один цикл определяют из соотношения

V0

V

tp -to -0,5ti tp -Ms -to tp + 0,5 (12 - ti ) tp + tn

где V - объем молока, выводимый за один цикл;.

tp - время работы молочного насоса;

tn - время паузы в работе молочного насоса;

5 10 5 0 5

0

5

tB - время срабатывания блока запуска;

t0 - время отключения блока запуска;

ti - время достижения молочным насосом номинального числа оборотов;

t2 - время останова молочного насоса;

V0 - вместимость мерной камеры.

2. Устройство для группового учета молока на доильных установках, содержащее мерную камеру, в верхней части которой расположены входные патрубки от моло- копроводэ 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, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено RS-триггером. блоком задания времени пуска и времени останова молочного насоса, при этом последний подключен параллельно блоку запуска электродвигателя молочного насоса, датчики верхнего и нижнего уровней молока подключены к входам R- и 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.

Выход величины

20/ времени tf

Выход величины времени tz

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

26

j К выходу

1 блока запуска

Фиг.4.

Сигнал логической

Выходной сигнал

С Начало 3

I

Задание /У I

XВывод на индика- / топ значения П-о /

Ввод сигнала от / блока 10у .

нет

да

{отсчет времени 6

I отсчет времени &

/йывод-включение / S блока 7у

Ъвод сигнала / блока 14/

Да

нет

I

Конец отсчета времени tf

/Ввод времени Ъ/ / от блока 13 /

/Ввод сигнала от X блока 10/

Да

нет

Лжец отсчета времени .t/

т

Отсчет времени t0 т

J

/Бывод-отключение 7 S блока 7 . /

fОтсчет времени t

П

Ввод сигнала /. блока 14 ./

кет

Да

Конец отсчета времени

Ја

/ Ввод, времени iЈ / / рт блока 13 /

/Ввод сигнала от / / блока 10 /

нет

да

Лонец отсчета времени

ta

Вычисление по формуле J

С

JL

л- n+v

±

/швод на индика- / ХТОР значения а /