Устройство для определения суточного прироста массы животных в групповых станках Советский патент 1992 года по МПК G01G17/08 A01K29/00 

Изобретение относится к массоизмери- тельной технике, в частности к взвешиванию сельскохозяйственных животных, и предназначено лдя определения массы и прироста массы животных, содержащихся в групповых станках, оборудованных автопоилками.

Известно устройство для определения ежесуточного прироста массы животных, содержащее массоизмерительный блок с преобразователем массы в сигнал, блок разрешения обработки сигнала, к управляющему вхбду которого подключен датчик наличия животного, и регистрирующую схему, содержащую счетчик количества взвешиваний, блок суммирования, блок вычисления средней массы, регистр средней массы за предыдущие сутки и регистратор данных.

Недостатком такого устройства является низкая точность определения массы жи- вотных, обусловленная наличием неучтенных в процессе взвешивания загрязнений массоизмерительной платформы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для определения ежесуточного прироста массы животных, содержащее массоизмерительный блок с преобразователем массы в сигнал, датчик входа-выхода животных, содержащий два лучевых детектора, логический цифровой автомат, содержащий два RS-триггера, шесть трехвходовых и один двухвходовый элемент И и регистрирующую схему, содержащую счетчик количества взвешиваний, блок суммирования, блок вычисления средней массы, таймер, схему обнуления, блок прироста массы, регистр средней массы за предыдущие сутки и регистратор данных.

Недостатком устройства является низкая точность определения Массы животных, обусловленная учетом ложных взвешиваний животных при возникновении нестандартных ситуаций захода и выхода животных в зону взвешивания.

Цель изобретения - повышение точности определения ежесуточного прироста массы за счет исключения учета ложных взвешиваний.

Указанная цель достигается тем. что в устройство введен цифровой логический

узел, содержащий четыре RS-триггера, два двухвходовых элемента И и два инвертора НЕ, причем установочный вход первого триггера через первый двухвходовый элемент И соединен с выходным сигналом

логического автомата Y1, вход сброса первого триггера через первый инвертор соединен с тем же сигналом Y1, установочный вход второго триггера через второй двухвходовый элемент И соединен с выходным сигналом логического автомата Y2, вход сброса второго триггера, через второй инвертор соединен с сигналом Y2, прямой выход первого триггера, выдающий сигнал Животное на платформе, соединен с установочным

входом третьего триггера, инверсный выход которого соединен с входом первого двух- входового элемента И, прямой выход второго триггера, выдающий сигнал Пустая платформа, соединен с установочным входом четвертого триггера, инверсный выход которого соединен с входом второго двух- входового элемента И. Сигнал Животное на платформе обеспечивает через электронный ключ подачу сигнала ч массе платформы с животным на блок суммирования, а сигнал Пустая платформа через другой электронный ключ обеспечивает подачу на блок суммирования инвертированного, т.е. с обратным знаком, сигнала о массе пустой

платформы..

При входе животного в станок для взвешивания цифровой логический узел выдает на прямом выходе первого триггера сигнал Животное на платформе, снова этот сигнал может появиться только после полного выхода животного с платформы и появления на прямым выходе второго триггера сигнала Пустая платформа, и, наоборот, после появления сигнала Пустая платформа может появиться только сигнал Животное на платформе. Таким образом, после захода животного на платформу и появления сигнала Животное на платформе снова сигнал Животное на платформе даже при его кратковременном исчезновении повторно появиться не может, тем самым обеспечивается точное соответствие появления сигналов Животное на платформе и Пустая платформа, чем обеспечивается исключе- ние возможности появления ложных замеров, например, при неполном выходе животного из зоны взвешивания и его возвращения в зону взвешивания, на выходе цифрового логического автомата возможно неоднократное появление сигнала Животное на платформе, которые учитываются счетчиком количества взвешиваний.

Исключение ложных взвешиваний обеспечивает точное суммирование разно- сти массы платформы с животным и пустой платформы, так как счетчик количества взвешиваний не учитывает ложных взвешиваний и, следовательно, повышается точность измерения.

Положительный эффект, достигаемый при осуществлении изобретения, обеспечивается за счет повышения точности измерения средней массы и, следовательно, определения ежесутофного прироста массы животных и заключается в исключении ложных замеров, приводящих к повышению погрешности определения средней массы животных до 3-5%.

На чертеже приведена принципйальная блок-схема устройства.

Устройство содержит индивидуальный станок 1 для взвешивания, массоизмери- тельный блок 2, регистрирующий блок 3 и блок 4 маркировки. Станок оборудован бо- ковыми ограждениями 5, полом его является грузоприемная платформа 6. Массоизмерительный блок 2 включает преобразователь 7 массы в сигнал, датчик входа-выхода животных, содержащий два лучевых детектора 8 и 9, цифровой логический автомат 10, инвертор 11. два электронных ключа 12 и 13 и цифровой логический уЗел 25.

Регистрирующий блок 3 включает счет- чик 34 количества взвешиваний, схему 35 обнуления, таймер 36, блок 37 вычисления средней массы, блок 38 вычисления прироста массы, регистратор 39 данных, блок 40 суммирования, регистр 41 средней массы за

предыдущие сутки, а также блок 42 сравнения, регистр 43 минимально допустимой массы и блок 44 вычисления минимально допустимой массы.

На схеме обозначены также блоки 14- 24 и 26-33.

Выходы Y3 Животное на платформе и Y4 Пустая платформа цифрового логического узла 25 вы да ют сигналы на включение соответственно электронных ключей 13 и 12, коммутирующих цепи прямого и инверсного сигналов о массе платформы с живо- тным и без при подаче их на блоки суммирования 40 и сравнения 42. Выход Y3 цифрового логического узла, 25 соединен также с входом счетчика 34 количества взвешиваний.

Другой вход блока 42 сравнения соединен с выходом регистра 43 минимально допустимой массы, выход блока 42 сравнения соединен с блоком 4 маркировки. Выходы счетчика 34 количества взвешиваний, блока 40 суммирования и таймера 36 подключены к входам блока 37 вычисления средней массы, который своими выходами соединён с входами блока 38 вычислений прироста массы и регистра 41 средней массы за предыдущие сутки. Сигналы с выходов последнего поступают на второй вход блока 38 вычисления прироста массы и на вход блока 44 вычисления минимально допустимой массы, подключенного выходом к входу регистра43 минимально допустимой массы. Выход схемы 35 обнуления подключен к входам счетчика 34 и блока 40 суммирования, а вход - к выходу таймера 36. Входы регистратора 39 данных соединены с выходами блока 37 вычисления средней массы, регистра 41 средней массы за предыдущие сутки и блока 38 вычисления прироста массы.

Устройство работает следующим образом,

При вступлении животного на платформу 6 его масса воспринимается преобразователем 7, сигнал которого поступает на вход электронного ключа 13, но на регистрирующий блок 3 не проходит, так как заперт электронный ключ 13.

При входе животного в станок сигнал Y1 с выхода цифрового логического автомата 10 поступает на цифровой логический узел 25, на прямом выходе триггера 30 формируется сигнал Y3 Животное на платформе, который также сбрасывает триггер 33 и устанавливает триггер 32. При исчезновении сигнала Y1 триггер 30 сбрасывается и снова сигнал Y3 может появиться только после появления сигнала Y2, который вызовет срабатывание триггера 31, на прямом выходе которого формируется сигнал 4 Пус-,

тая платформа, который также сбрасывает триггер 32 и устанавливает триггер 33} тем самым появление сигналов на инверсных выходах триггеров 32 и 33 позволяет формировать сигналы Y3 и Y4 на прямых выходах триггеров 30 и 31 непосредственно друг за другом, т.е. после появления сигнала Y3 Животное на платформе за ним появляется сигнал Y4 Пустая платформа и наоборот, тем самым исключаются ложные замеры, т.е. многократное появление Y3 или Y4.

При появлении на выходе логического узла 25 сигнала Y3 Животное на платформе сигнал Y3 отпирает электронный ключ 13 и он пропускает сигнал о массе платформы с животным в блок 40 суммирования и в блок 42 сравнения, одновременно сигнал Y3 подается также и на счетчик 34 количества взвешиваний. Показания счетчика 34 увеличиваются на единицу, а в блоке 42 сравнения данные о массе, полученные с массоизмерительного блока 2, сравниваются с массой, поступающей с регистра 43 минимально допустимого веса, информация в который заносится с блока 44 вычисления минимально допустимой массы, т.е блоки 42-44 позволяют, если результат текущего взвешивания меньше минимально допустимого значения, в блоке 42 сравнения сформировать команду в блок 4 маркировки. Информации о массе взвешиваемого животного поступает также в блок 40, где она суммируется с данными о массе животных, взвешенных ранее.

При появлении сигнала Y4 Пустая платформа сигнал Y4 отпирает электронный ключ 12, и он пропускает в регистрирующую схему инвертированный элементом 1.1 сигнал от преобразователя 7 о массе пустой платформы. Этот сигнал, поступая с обратным знаком на блок суммирования, вычитается от поступившего ранее сигнала о массе платформы с животным, чем обеспечивается исключение из результатов измерения массы платформы с имеющимися на ней загрязнениями.

Аналогичная последовательность работы устройства м обработки информации имеег место при входе в станок и выходе из него последующих животных.

В случае, если на выходе цифрового логического узла 25 многократно появляется сигнал Y1 или Y2, то цифровой логический узел обеспечивает только однократное появление сигнала Y3 Животное на платформе или Y4 Пустая платформа. В таком режиме в блоке 40 не происходит накопление суммы веса одних и тех же животных совместно с платформой без учета веса пустой платформы, и. наоборот, пустая масса платформы многократно не учитывается в блоке 40 без учета веса животного и платформы. Кроме того, в счетчике 34 не происходит ложного накопления количества взвешиваний. Такой режим работы позволяет по истечении суточного цикла по сигналу таймера 36 определить в блоке 37 правильное значение средней массы за

0 сутки как частное от деления суммарной массы животных с блока 40 на количество взвешиваний из счетчика 34, а в блоке 38 определить прирост массы за сутки как разность средних масс за истекшие и

5 предыдущие сутки соответственно с блока 37 и регистра 41. После этого информация о средней массе с блока 37 запоминается в регистре 41 как последняя. С выхода регистра 41 эта инфромация поступает в блок 44

0 вычисления минимально допустимой мас1 сы, где данны о средней массе умножаются на заданный коэффициент, после чего поступают в регистр 43 минимально допустимой массы. Данные о средней массе и

5 приросте массы фиксируются регистратором 39.

Далее следующим сигналом таймера 36 запускается схема 35 обнуления, которая обеспечивает сброс информации со счетчи0 ка 34 и блока 40 суммирования, подготовив тем самым установку в целом к работе в следующем суточном цикле.

Пересылка данных в счетчик 34, блок 40 суммирования и блок 42 сравнения осуще5 ствляется при каждом появлении сигнала Y3 или Y4 по сигналам тактового генератора, пересылка данных в схему 35 обнуления, блок 37 вычисления средней массы, блок 38 вычисления прироста массы, реги0 стратор 39 данных, регистр 41, блок 44, регистр 43 и блок 42 сравнения осуществляется при ...появлении сигнала на выходе таймер ГЗб по сигналам тактового генератора (не показан).

5 Применение цифрового логического узла, выдающего на электронные ключи прямой и .инвертированный сигналы о массе платформы в моменты, соответственно, когда на платформе находится животное и

0 когда платформа освобождается, и исключающего многократное появление сигнала Животное на платформе1 и Пустая платформа при нестандартном поведении животных, позволяет повысить точность

5 измерения средней массы и, следовательно, среднего суточного прироста массы и минимально допустимой массы, так как позволяет исключить ложные замеры, например, исключив многократный учет количества взвешиваний платформы с животным без соответствующего учета взвешиваний пустой платформы, и наоборот. Исключение погрешностей, вызываемых такими ложными измерениями, позволяет снизить общую погрешность определения средней массы животных на 3-5%,

Фор мула изобретения Устройство для определения суточного прироста массы животных в групповых станках, содержащее последовательно соединенные весовую клетку с датчиком наличия животного, массоизмерительный блок, регистратор с тремя входами и одним выходом и блок маркировки, причем мзс- соизмерительный блок содержит преобразователь массы в сигнал, соединенный через первый электронный ключ, имеющий управляющий вход, с первым входом регистрато- ра, через инвертор и второй электронный ключ, имеющий управляющий вход, с вторым входом регистратора, а датчик наличия животного подключен к цифровому логическому автомату с двумя выходами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения средней массы и прироста массы, в него введены четыре триггера, два элемента И и два элемента НЕ, при этом установочный вход пер

вого триггера через первый двухвходовый элемент И соединен с первым выходом логического автомата и с инверсным выходом третьего триггера, вход сброса первого триггера через первый инвертор НЕ соединен с первым выходом логического автомата, установочный вход второго триггера через второй двухвходовый элемент И соединен с вторым выходом логического автомата и с инверсным выходом четвертого триггера, вход сброса второго триггера через второй инвертор НЕ соединен с вторым выходом логического автомата, прямой выход первого триггера соединен с установочным входом третьего триггера и сбрасывающим входом четвертого триггера, прямой выход второго триггера соединен с установочным входом четвертого триггера и сбрасывающим входом третьего триггера, одновременно с этим прямые выходы первого и второго триггеров подключены к управляющим входам первого и второго ключей соответственно, выход преобразователя массы через первый ключ соединен с первым входом регистратора и через инвертор и второй электронный ключ с вторым входом регистратора, а прямой выход первого триггера подключен к третьему входу регистратора.

Изобретение относится к массоизмери- тельной технике, в частности к взвешиванию сельскохозяйственных животных. Изобретение позволяет повысить точность определения ежесуточных приростов массы за счет исключения ложных замеров как платформы с животным, так и пустой платформы. Устройство для определения суточного прироста массы животных в групповых станках содержит массоизмерительный блок 2 с преобразователем 7 массы в сигнал и регистрирующий блок, содержащий счетчик 34 количества взвешиваний, блок 40 суммирования, блок 37 вычисления средней массы, регистр 41 средней массы за предыдущие сутки,.блок 44 вычисления минимально допустимой массы, блок 42 сравнения, блок 4 маркировки, регистратор

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Моргентал

Заказ 869ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва, Ж-35. Раушская наб„ 4/5

Корректор Н. Ревская