Счетчик молока Советский патент 1993 года по МПК G01F1/22 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения количества различных жидкостей и газов, в частности, количества надаиваемого молока, поступающего из доильного аппарата.

Целью изобретения является повышение точности измерения количества молока, протекающего снизу вверх, при сокращении времени отсчета и автоматической регистрации результатов замеров.

На фиг. 1 показана схема счетчика молока; на фиг. 2 - временная диаграмма работы электронной схемы счетчика молока.

Счетчик молока содержит: успокоительную камеру 1 с входным патрубком 2 и трубкой для отвода газа (воздуха) 3. В дне успокоительной камеры выполнено отверстие, связывающее ее с входным отверстием измерительного средства, включающего цилиндрический корпус 4,в котором на нити 5 установлен поплавок в виде усеченного конуса 6, меньшее основание которого расположено со стороны входного отверстия корпуса 4. Поплавок 6 снабжен установленным в его теле по оси ферритовым стержнем 7; на корпусе 4 в зоне размещения поплавка 6 установлена, катушка индуктивности 8, связанная с вычислительным устройством путем включения ее обмотки в колебательный контур высокочастотного генератора 9, последовательно соединенного с первым счетчиком 10, схемой И 11, преобразовате лем 12, цифровым индикатором 13 и блоком памяти 14; высокочастотный опорный генератор 15, также входящий в состав вычислительного устройства, последовательно соединен со вторым счетчиком 16 и триггером 17, выход которого соединен со входом сброса первого и второго счетчиков, при этом, второй вход схемы И 11 соединен с выходом высокочастотного опорного гене ратора 15.

Счетчик молока работает следующим образом.

сл

с

00

со

сь ел ь.

со

Поток молока из доильного аппарата поступает через входной патрубок 2 в успокоительную камеру 1 и оттуда попадает в цилиндрический корпус 7 измерительного средства. При этом воздух, отделившийся от молока, через трубку 3 отводится непосред-: ственно в молокопровод. Молоко, проходя снизу в направлении молокопровода, перемещает поплавок 6 с ферритовым стержнем 7 по вертикальной оси вдоль нити 5 внутри катушки самоиндукции 8 на величину, пропорциональную скорости потока (количеству проходящего через счетчик молока), а возникающие, вледствие линейного перемещения ферритового стержня 7 внутри катушки самоиндукции 8 высокочастотные колебания электрического контура пересчитываются в электрические импульсы П, число которых соответствует количеству (в цифровых значениях) проходящего через счетчик молока, без промежуточных частот- (4ых преобразований, с помощью предложенного вычислительного устройства.

Колебания от высокочастотных генераторов 9, 15 поступают на счетные схемы 10, 16, имеющие равные пересчетные числа - п.

После отсчета счетной схемой 16 п импульсов от высокочастотного опорного генератора 15 на вход триггера 17 поступает высокий уровень напряжения, при этом на выходе триггера 17 появится импульс, который приводит обе счетные схемы 10, 16 в нулевое положение.

После отсчета счетной схемы 10 п импульсов от высокочастотного измерительного генератора 9 на один вход логической схемы I/I 11 поступит высокий уровень напряжения; на другой вход логической схемы И 11 поступают непрерывно импульсы от высокочастотного опорного генератора 15; при этом на выходе логической схемы И 11 появятся импульсы щ, количество которых зависит от разности частот опорного fa и измерительного f 1 генераторов.

При отсутствии потока молока, когда f2 fi, высокий уровень напряжения на входе логической схемы И 11 появится одновременно с импульсом установки нуля от триггера 17, и тогда на выходе логической схемы И 11 импульсы гп отсутствуют.

При поступлении молока индуктивность катушки 8, имеющей равномерную намотку по всей длине, линейно изменяется пропорционально величине перемещения поплавка 6 с ферритовым стержнем 7; а так как катушка самоиндукции 8 входит в колебательный контур высокочастотного измерительного генератора 9, частота последнего fi изменяется в зависимости от положения перемещающегося в катушке самоиндукции

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

8 поплавка б с ферритовым стержнем 7 нелинейно; поэтому промежуток времени t

(разница во времени отсчета числа импульсов измерительной и опорной частот) заполняется стабильными, постоянными по продолжительности импульсами опорного генератора 15; и в этом случае зависимость между перемещением ферритового стержня 7,преобразованным в количество импульсов п1, и частотой последних на выходе логической схемы И 11 будет линейной (ni j), что видно из фиг. 2.

Погрешность измерения предложенным методом зависит только от температурной нестабильности высокочастотных генераторов, нестабильности источника питания и линейности намотки катушки самоиндукции.

При доброкачественных высокочастотных генераторах и источнике питания она составляет 0,1% в широких пределах изменения температуры окружающей среды.

Нелинейность намотки катушки по ТУ не должна превышать 0,3-0,5%.

Таким образом, общая погрешность схемы предложенного электронного измерительного устройства составляет около 0,5%.

Количество импульсов Пт пересчитывается в количество молока с таким коэффициентом, при котором один импульс на выходе схемы пересчета 12 соответствует минимальной отсчетной единице количества молока (например, 0,1 л).

Результат пересчета передается на трехдекадный цифровой индикатор 13, фиксирующий количество молока, надоенного от одной коровы; после чего этот результат заносится в блок памяти 14 для дальнейшей обработки замеров на ЭВМ.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемого изобретения заключается в том, что повышение точности измерения, сокращение времени отсчета и автоматическая регистрация результатов замеров обеспечивают возможность регулярного наблюдения за индивидуальным надоем от каждой коровы, что позволяет повысить продуктивность всей группы подлежащих дойке коров и выявить животных на ранней стадии заболевания.

Формула изобретения 1. Счетчик молока, содержащий успоко ительную камеру с входным патрубком и трубкой для отвода газа, в дне камеры выполнено отверстие, связывающее ее с входным отверстием измерительного средства, выполненного в виде цилиндрического корпуса, в котором на нити установлен поплавок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, поплавок выполнен в виде усеченного конуса, меньшее основание которого расположено со стороны входного отверстия цилиндрического корпуса, и снабжен ферритовым стержнем, установленным в теле поплавка по его оси, а на корпусе в зоне размещения поплавка установлена катушка индуктивности, связанная с вычислительным устройством.

5

2. Счетчик по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с -« тем, что вычислительное устройство содержит последовательно соединенные высокочастотный генератор, в колебательный контур которого включена обмотка катушки индуктивности, первый счетчик, схему И. преобразователь, цифровой индикатор и блок памяти, а также последовательно соединенные высокочастотный опорный генератор, второй счетчик и триггер, выход которого соединен с входом сброса первого и второго счетчиков, при этом второй вход схемы И соединен с выходом высокочастотного опорного генератора.

Использование: в измерительной технике для измерения расхода жидкостей, в час- тности расхода надоенного молока. Сущность изобретения: устройство содержит успокоительную камеру с входным патрубком и трубкой отвода газа. В дне камеры выполнено отверстие, связывающее ее с измерителем в виде цилиндрического корпуса с катушкой индуктивности, внутри которого на нити установлен поплавок в форме усеченного конуса с запрессованным в нем ферритовым стержнем. Катушка индуктивности включена в колебательный контур высокочастотногогенератора вычислительного устройства. 1 з.п. ф-лы. 2 ил.

р# /

Воздух Молоко

fglW

t

&(/ 2