Устройство измерения тонуса сфинктера и упругости ткани вымени животного Советский патент 1992 года по МПК G01N3/08 

VI

СО

ю го ел о

Изобретение относится к сельскому хозяйству и предназначено, в частности, для исследования и анализа свойств тканей вымени сельскохозяйственных животных.

Известна установка для регистрации то- нуса и двигательной активности сфинктера соска молочной железы, состоящая из тен- зометрического датчика -и самопишущего прибора, связь между которыми осуществляется по каналу измерения тонуса сфинк- тера на базе усилителя постоянного тока и фильтра верхних частот и по каналу измерения ритмических процессов на базе усилителя постоянного тока и фильтра нижних частот. Датчик содержит корпус, пружину, тензодатчик, штифты, покровную пленку из латекса. Установка позволяет изучать двигательную функцию сфинктера соска в различные стадии рефлекса выведений молока у коров, коз и других животных при машмн- ном доении. Однако для измерения тонуса сфинктера и частоты ритмических процессов датчик необходимо вводить в канал соска, что вызывает беспокойство животного и отражается на точности определения этих показателей.

Цель изобретения - повышение точности измерения тонуса сфинктера и упругости тканей вымени животного.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем соединенный с преобразователем перемещения индентор, установленный на формирователе усилий, который связан с преобразователем усилий и индикатор, особенностью является то, что оно снабжено задающим генератором, реверсивным и суммирующими счетчиками, двумя компаратора ми и блоком управления, при этом задающий генератор соединен с первыми входами реверсивного и суммиру- ющего счетчиков, вторые входы которых связаны соответственно с выходами преобразователей усилий и перемещения, инден- торз, а выход реверсивного счетчика посредством первого компаратора подклю- чен к первому входу блока управления, второй вход которого через второй компаратор соединен с выходим суммирующего счетчика и первым входом индикатора, причем первый и второй входы формирователя уси- лий индентора, третий и четвертый входы реверсивного и суммирующего счетчиков подключены к соответствующим выходам блока управления,а входы блокировки индикатора, реверсивного и суммирующего счетчиков соединены между собой и с соответствующим выходом блока управления.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит индентор 1 (стержень со сферическим наконечником), который под действием формирователя 2 усилий вдавливается в исследуемый участок тканей соска и вымени животного на калиброванную глубину с фиксируемым усилием. Величина усилия, пропорциональная сжатию пружины формирователя 2 усилий, преобразователем 3 усилий преобразуется в электрический сигнал, который передается на вход реверсивного счетчика 4, имеющий входы блокировки по входам суммирования, и вычитания, а также вход установки нуля. Преобразователь 5 перемещений преобразует текущие значения перемещений индентора 1 в электрический сигнал и передает на суммирующий счетчик 6, имеющий счетные входы и выходы блокировки и установки нуля. Задающий генератор 7 с управляемым делителем частоты имеет два выхода, которые подключены к входам счетчиков 4 и 6. Выходные сигналы задающего генератора 7 отличаются по частоте на величину числового эквивалента константы N(C). На его управляющем входе константа равна произведению калиброванного перемещения h индентора 1 на радиус его закругления (С 2hR). Компаратор 8 предназначен для сравнения сигналов выхода реверсивного счетчика 4 и числового эквивалента N( - величины начального силового воздействия на индентор .1, Компаратор 9 предназначен для сравнения сигналов выхода суммирующего счетчика 6 и числового эквивалента N(rt) калиброванного перемещения hj индентора 1. Информационный вход индикатора 10 подключен к выходу суммирующего счетчика 6. Выходы компараторов 8 и 9 подключены к входам блока 11 управления. К выходам блока 11 управления подключены входы формирователя 2 усилий, третий и четвертый входы реверсивного счетчика 4, второй вход индикатора 10, входы блокировки вычитающего и счетного входов реверсивного и суммирующего счетчиков 4 и 6 и третий и четвертый входы суммирующего счетчика 6.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы нажимают кнопку Пуск. В соответствии с этой командой блок 11 управления через соответствующие выходы осуществляет установку исходного (Исх,) положения формирования 2 усилий и сброс в нулевое положение счетчиков 4 и 6.

Дальнейшая работа устройства состоит из двух циклов. После выполнения команды Исх. на выходе блока 11 управления появляется сигнал Пуск, который посоответст- ующему входу включает формирователь 2

усилий. Формирователь 2 усилий воздействует на индентор 1 и приводит его в движение. Усилие Р и перемещение индентора h под воздействием этого усилия преобразователями 3 и 5 преобразуются в электрические сигналы, которые поступают на счетные входы счетчиков 4 и 6, формирующих числовые эквиваленты М(Р) и N(h), пропорциональные, соответственно усилию Р и перемещению индентора h, В процессе перемещения индентор 1 соприкасается с поверхностью ткани сосков или вымени, тонус которых подлежит измерению, при этом возникает реакция Т упругости, препятствующая перемещению индентора 1. Момент соприкосновения наконечника индентора 1 с измеряемой поверхностью сосков или зеркала вымени определяется в устройстве по изменению числового эквивалента М(Р), формируемого реверсивным счетчиком 4 с помощью компаратора 8.

Компаратор 8 сравнивает текущее значение N(P) с начальным N(P0), соответствующим усилию Р в момент соприкосновения наконечника индентора 1 с поверхностью измеряемой ткани. При равенстве М(Р) и N(P0) выдается сигнал на соответствующий вход блока 11 управления. В соответствии с этим сигналом блок 11 управления сбрасывает в нулевое положение счетчик 6 и снимает блокировку с его входа для пропуска сигнала с выхода преобразователя 5.

С этого момента в счетчике 6 формируется числовой эквивалент N(h), пропорциональный перемещению индентора 1 . Текущее значение N(h) сравнивается в компараторе 9 с заданным (эталонным значением М(г)з) и в момент их равенства на его выходе появится сигнал, по которому блок 11 управления выдает запрет по входам блокировок на счетчик 4 и 6 для прохождения сигналов с выходов преобразователей 3 и 5 и снимает управляющий сигнал с входа Пуск формирователя 2 усилий. При этом в счетчиках 4 и б будут зафиксированы соответственно числовые эквиваленты N(P)- за вычетом N(P0), соответствующие перемещению индентора 1 на величину пэ, в сторону углубления в соответствии с упругостью измеряемой ткани, и значение N(h) N(h3). На этом первый цикл работы устройства закончен.

Во втором цикле, при соответствующих сигналах блока 11 управления, происходит сброс в нуль информации счетчика 6 и перевод обоих счетчиков 4 и 6 в новый режим работы.

Снимается блокировка с вычитающего входа счетчика 4 и с первого счетного входа счетчика 6 для прохождения сигналов задающего генератора 7. После этого в счетчике

4 будет происходить сброс содержимого с частотой FI N(C) - Рэ, а в счетчике 6 формирование числового эквивалента N(T) - значение тонуса Т измеряемой ткани. Время работы устройства в этом цикле определяется выражением

N(P) N(P) 1 р

1 рг т с5 пГэ 9

а значение М{Т), формируемое счетчиком 6, выражением

N(PU-F9 мтч

N(T)

Момент времени t определяется компаратором 8 при равенстве в счетчике 4 текущего значения N(P) и заданного М(Р0), по сигналу которого блок 11 управления закры0 вает входы счетчиков 4 и 6 для прохождения сигналов с задающего генератора 7 и открывает информационный вход индикатора 10 визуального контроля, Информационные входы индикатора 10 связаны с выходом счетчи5 ка 6 и на нем будет высвечено значение измеренного тонуса Т в килопаскалях (кПа).

Диапазон измерения тонуса сфинктера сосков молочной железы коров составляет 4-70 кПа, а упругости тканей 1-3 кПа.

0 Формула изобретения

Устройство измерения тонуса сфинктера и упругости ткани вымени животного, содержащее соединенный с преобразователем перемещения индентор. установлен5 ный на формирователе усилий, который связан с преобразователем усилий, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено задающим генератором, реверсивным

0 и суммирующим счетчиками, двумя компараторами и блоком управления, при этом задающий генератор соединен с первыми входами реверсивного и суммирующего счетчиков, вторые входы которых связаны

5 соответственно с выходами преобразователей усилий и перемещения, индентора, а выход реверсивного счетчика посредством первого компаратора подключен к первому входу блока управления, второй вход кото0 рого через второй компаратор соединен с выходом суммирующего счетчика и первым входом индикатора, причем первый и второй входы формирователя усилий индентора, третий и четвертый входы реверсивного

5 и суммирующего счетчиков подключены к соответствующим выходам блока управления, а входы блокировки индикатора, ревер- сивного и суммирующего счетчиков соединены между собой и с соответствующим выходом блока-управления.

Использование: получение информации о величине тонуса сфинктера и упругости ткани вымени животного. Сущность изобретения: устройство содержит индентор 1, формирователь 2 усилий, преобразователи усилий 3 и перемещения 5, реверсивный 4 и суммирующий 6 счетчики импульсов, задающий генератор 7, компараторы 8 и 9 числовых эквивалентов, индикатор 10 считывания измеряемого параметра и блок 11 управления. Входы компараторов 8 и 9 подключены к выходам преобразователей 3 и 5 усилий и перемещения индентора 1 посредством реверсивного 4 и суммирующего 6 счетчиков импульсов, первые входы которых связаны с соответствующими выходами задающего генератора 7, а выходы компараторов 8 и 9 через блок 11 управления подключены к информационному цифровому табло 10. Выходы блока 11 управления подключены к блокировочным входам счетчиков 4 и 6, к первому и второму входам формирователя 2 усилий, третьему и четвертому входам реверсивного и суммирующего счетчиков. 1 ил. ef Ё