Устройство для измерения доз молока при машинном доении Советский патент 1979 года по МПК A01J7/00 G01F11/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОЗ МОЛОКА ПРИ МАШИННОМ ДОЕНИИ п11ер,() усилителя. Слхпчн тствукипие пгрсклшчония цепей и устроГилне осуиичт(.мякггси с помощью блока упраи.Киня |2. В --JTOM ует())|1стне иг обеспечинаетея пыcoKoii точносп измороння оГ) молока И) сту1ге гчатого изменения иапряжеиия на вы.холе цифроаналогового преобразователя и Л1и1ЧИтельиой ширины зоны нечувст,иител1 ноети стабилизатора режима автогенераторного преобразователя, оиределяемой разностью уровнен срабатывания пороговых элементов. Причем ширину зоны нечувствительности нельзя су цественно сузить, так как при уменьшении ее в результате нестабильности уровней срабатывания ирроговых элементов устройство теряет работоспособность. Кроме того, при работе стабилизатора режима автогеиераторного преобразователя возникают большие иеререгулирования, что вводит автогенератор в неблагонрИятный режим по питающему напряжению, снижает качество стабилизации предписанного уровня выходного сигнала. При изменении питающего напряжения в широких, . пределах достаточно сильно меняется наклЬй статической характеристики автогенераторного преобразователя, что приводит к снижению точности измерения объема молока в дозах. Целью изобретения является повышение .точности измерения доз молока при машинном доении. Цель достигается тем, что регулирующий элемент стабилизатора режима вьшолнен в виде управляемого делителя, который соединен с усилителем, причем усилитель выполнен опера1(иоиным. Кроме того, регистрирующий преобразо-, ватель содержит запоминающие емкости, одна из- которых непосредственно, а другая через элемент ключа соединены с управляемым делителем, выход которого связан с эмиттериым повторителем. - На фиг. I изображена блок-схема устройства для измерения доз молока при машинном доении; на фиг. 2 - блок-схема регистрирующего преобразователя; на фиг. 3 - блок-схема управления. Устройство .цля измерения доз молока при машинном доении содерл ит приемную камеру 1 с электромагнитным клапаном 2 и емкостным воспринимающим элементом 3. Емкостный воспринимающий элемент связан с автогенераторным преобразователем 4, выход которого подсоединен к входу измерительного контура, включающего операционный усилитель 5 и стабилизатор режима, состоящий из бперационного усилителя б, вы читающий рхОд которого соединен с задатчиком 7 объема не учитываемого при измерении молока, а выход операцио 1ного усилителя подсоединен посредством элемента ключа 8 к элементу памяти 9, подключенному к управляемому делителюlOj. являющеуся )е1Л,1И}ЛК)И1Им элементом. ,) акже содержит pei истрирующий преобра()вате.1ь II и блок управления 12, соедиенный с нульсатором доильного аппарата. Регистрируюни Й п)еобра:(ов;.1тсль содержит управляемый делитель 1.3. выполненный на полевом транзисторе с эмиттерным поворителем 14. С входом управляемого делиеля связана запоминающая емкость 15, а через элемент ключа 1в подсоединена запоминающая емкость 17. Эмиттермьж повторитель соединяется с измерительным прнборо.м или другим преобразователем. . Блок управления содержит триггер 18 и логический .элемент И -Hfv. представляющий собой соединение логического элемен-, та И 19 и логического элемента. ИЕ 20. Один вход логического элемента И соединен с одним из выходов триггера, а .второй вход - с выходом ло1ического SvieMeHTa НЕ. Устройство для измерения доз молока при машинном доении работает следующим образом. При доении животного молоко поступает в приемную камеру 1. Если электромагнитный клапан 2 обесточен, молоко накапливается в мерной камере, так как выходное отверстие закрыто шаровым запорным органом. Емкостный воспринимаюн1ий элемент 3 совместно с автогенераторным преобразователем 4 преобразуют объем молока в выведенной дозе в постоянное напряжение, которое поступает на суммирующий вход операционного усилителя Г) и регистрирующий преобразователь 11. Изменение управляющих сигналов приводит к изменению состояния электромагнитного клапана 2, элемента ключа 8 и регистрирующего преобразователя II. При этом шаровой запорный орган электромаг-. нитного клапана поднимается, открывая выпускное отверстие приемной камеры. Молоко вытекает в сборную емкость.. Очередная движущаяся доза молока также направляется в сборную емкость. В регистрирующем преобразователе 11 прерывается связь с операционным усилителем 5. (Элемент ключа 8 соединяет выход операционного усилителя б с элементом памяти 9). В процессе вытекания молока из приемной камеры сигнал автогенераторного преобразователя.4 уменьшается и принимает минимальное значение при полном освобождении камеры. Ввиду налипания на стенки приемной камеры осаждающихся компонен-: тов молока, изменения температуры окружа-. ющей среды и параметров автогенераторного преобразователя его минимальнее значение сигнала не остается постоянным, что может привести к погрешности определения объема молока в дозе, так как полезный сигнал будет суммироваться с .изменяющимся начальным минимальным сигналом. На операционном усилителе 5 минимальное значгиио (.шнала finTdrtUCjiarnpiioio )i;iЗН лтгля 4 срлнниилстся с выходным. .M()i уг|р;1)ляемо о .имигсля 10. Если, режим авто, рмераторш.чо преобразователя будет соотнетстмонать прелписаиному, на выходе oiieparnioiifioro усилителя получим сигнал, характеризующим начальное значение обьема .молока, которое не учитывается емкостным воспринимающим элементо.м 3. Вы.холной сигнал оиеранионного усилителя 5 на опе|)аиионном усилителе 6 сравнивается с сигнало.м задатчика 7 объема не учитываемого ири измерении молока. Если на ,устройство не действуют дестабилизирующие факто)ы, на выходе операционного усилителя (i будет определеньюе установленное значение нап)яжения (условный нуль). В случае влияния помех на выходе операционного усилителя 6 ноявится дополнительный сигнал рассогласования, характеризующий уход режима автогенераторного преобразователя от предписанного значения. Сигнал рассогласования увеличивает или уменьшает установленное значение напряжения на выходе операционного усилителя 6. Этот сигнал через замкнутый элемент ключа 8 поступает на элемент памяти 9, а затем ка вход управляемого делителя 10. Под действием сигнала рассогласования изменяется напряжение на выходе управляемого делителя 10., которое подается на вычитающий вход опера.ционного усилителя 5. Изменение напряжения будет происходить до момента, пока, например, увеличенное начальное напряжение автогенераторного преобразователя 4 не будет ско.мпенсировано. При этом выходной сигнал операционного усилителя 5 будет соответствовать начальному значению объема молока, которое не учитывается емкостным воспринимающим элементом 3, а сигнал операционного усилителя 6 равен установленному значению.

Ввиду того, что связь регистрирующего преобразователя 11 с выходом операционного усилителя 5 прервана, режим работы управляемого делителя 13 не изменяется, и напряжение на выходе эмиттерного повторителя 14 остается постоянным. На выходе регистрирующего преобразователя 11 действует напряжение, сформированное запоминающей емкостью 15. Это напряжение пропорцион;альн6 объему измеренной дозы молока. При регулировании режима измерительного контуру элемент ключа 16 разомкнут, и запоминающая емкость 17 заряжается до напряжения, соответствующего начальному значению объема молока. В конце такта отдыха, при пропускании очередной движущейся дозы молока в с 1орную емкость, размыкается элемент ключа 8, и на элеменte памяти 9 запоминается предписанный режим автогенераторного преобразователя, одновременно закрывается электромагнитный .клапан, а элемент ключа 16 регистрирующего преобра.човатсля И опаотся в разомкнутом состоянии. Так как ;1Л1ктрс1 1агнитн|1ГЙ кланам 2 закрывается, в приемной ка.м(..)е 1 в такте сосания накииливастся юлоко и п с6ответстпии с :)тим уве.1ичи(аг1ся сигнал на выходе операционного усилителя Г и запоминающей емкости 17. В тик1е отдыха замыкается элемент к.-1юча ( и напряжения на емкостях 15 и 17 выравниваются, если имело место 1гесоответствие. На выходе эмиттерного повторителя 14 действует усреднен д ный сигнал, полученный при измерении двух, доз .молока.

Соответствующие переключения при работе устройства осуществляются блоком управления 12. При поступлении импульса от пульсатора доильного аппарата на триггер

18 он переходит в новое установивп ееся положение, при котором с одного его выхода поступает сигнал, включающий электромагнит 2 и замыкающий элемент ключа 8, а с другого подается напряжение на один

JP из входов логического элемента И 19. Ввиду того, что на прямом входе логического элемента 19 при этом действует нуль, а на инверсном входе, связанном с пульсатором доильного аппарата через логический элемент НЕ 20 - единица, а затем нуль, в течение

i всего цикла на выходе логического элемента 19 сигнал отсутствует, и элемент ключа 16 разомкнут. Такое состояние блок управг ления сохраняет в течение всего цикла, когда пропускается доза молока в сборную емкость и регулируется режим.измерительного контура . При поступлении очередного импульса от пульсатора доильного аппарата триггер 18 на весь новый цикл возвращается в исходное положение, электромагнитный клапан 2 обесточивается и закрывается,

S элемент ключа 8 размыкается, в приемную емкость 1 поступает выдаиваемое молоко. Так как на прямом входе логического элемента 19 действует единица, а на инверсиом - нуль, а - затем единица, на выходе логического элемента 19 -появится сигнал

только в такте отдыха, следовательно, элемент ключа 16 замкнется только тогда, когда молоко полностью войдет в приемную камеру и напряжение на запоминающей емкос.т.и 17 достигнет максимального значения.

В предлагаемом устройстве контроля доз молока обеспечивается плавная бесступенЧатая установка предписанного режима, что позволяет повысить точность установки начального значения неучитываемого объема молока, а значит повысить и точность измерения параметра. Установка предписанного режима измерительного контура без регулирования параметров- автогенераторного преобразователя позволяетработать на статической характеристике с неизменным наклоном и исключить перерегулирование в системе и опасные понижения и превыщения питающего автогенератор напряжения.

Формула изобретения

. Устройство для измерения лоз молока при машинном доении, содержащее приемную камеру с электромагнитным клапаном; высокочастотный датчик, состоящий из воспринимающего элемента и автогенераторного преобразователя, блок управления, измерительный KOHtyp,включающий усилитель и стабилизатор режима, состоящий из операционного усилителя с задатчиком, соединенного через элемент ключа и элемент памяти с регулирующим элементом, причем усилитель соединен с регистрирующим преобразователем и операционным усилителем стабилизатора режима, а блок управления - с регистрирующим преобразователем, элементом ключа, стабилизатора режима, а также с пульсатором и электромагнитным клапаном приемной камеры, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения доз молока, регулирующий элемент стабилизатора режима выполнен в виде управляемого делителя, кбторый соединен е усилйтелем, причем усилитель выполнен операционным.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что регистрирующий преобразователь содержит запоминающие емкости, одна из которых непосредственно, а другая через элемент ключа соединены с управляемым делителем, выход которого связан с эмиттерным повторителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 550148, кл. А 01 J 7/00, 1974.

2.Материалы Всесоюзной научной конференции по вопросам обеспечения сельского хозяйства измерительными и регулирующими приборами, устройствами и лабораторным оборудованием, развития метрологии в сельском хозяйстве, доклад Пащенко В. Ф. «Самонастраивающиеся электронные устройства для контроля 1(лолокоотдачи и управлетщ процессом мащинного доения, М., 1975, с. 25.

fu2.i

К инЗикаторно у приоару

К pezuampupymuiefiy ftpeaBpajosams/ito

К электрон а гнитнони KflunaHt/