Микропроцессорный счетчик молока - SU1720600A1

Код документа: SU1720600A1

Чертежи

Описание

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к устройствам учета и контроля надоев молока на доильных установках .

Цель изобретения - упрощение эксплу- атации устройства и повышение достоверности регистрации для молока.

На фиг. 1 показан микропроцессорный счетчик молока в рабочем положении, при доении в молокопровод, общий вид; на фиг. 2 - блок первичных измерительных преобразователей с блоком регистрации параметров доения, вид сверху; на фиг. 3 - один из четырех блоков учета молока с блоком регистрации времени доения, вертикальный разрез; на фиг. 4 - устройство выносного пульта управления с шинными разъемами; на фиг. 5 - устройство матрицы пульта управления и шинный разъем подсоединения к программируемому микроконтроллеру; на фиг. 6 - электрическая схема подсоединений блока автоматической регистрации времени доения четверти вымени к микропроцессорному блоку; на фиг. 7 - доильный блок с микропроцессорными счетчиками молока, снабженными шинными разъемами подсоединения общего выносного пульта управления.

Микропроцессорный счетчик молока состоит из установленного на каждом до- ильном аппарате 1 с коллектором 2, шлангами постоянного 3 и переменного 4 вакуума, пульсатором 5 камеры-успокоителя 6 счетчика 7 почетвертного контроля надоя молока, посредством шланга 8.

Пульсатор 5 одной стороной подключен к коллектору 2, а другой - к-шлангу 9, сообщенному с вакуумным краном 10 подключения к молокопроводу 11 вакуумной магистрали 12 доильной установки.

Посредством кронштейна 13 блок 14 регистрации параметров молоковыведения (времени доения и количества молока от каждой четверти вымени) подсоединен к счетчику 7 молока. Блок 14 регистрации имеет шинные разъемы 15-18.

На блоке 14 регистрации расположены блоки индикации общего надоя 19, общего времени доения 20, надоя отдельных четвертей 21-24. Счетчик 7 содержит четыре одинаковых лотка 25-28 лоткового первичного измерительного преобразователя, имеющих гидравлический компенсатор. Между лотками 27 и 28 установлены стержни 29 из немагнитного материала. Аналогично , между лотками 25 и 26 расположен стержень 30.

Для горизонтальной установки счетчика 1 служит уровень 31, а кнопки 32 служат для сброса показателя блока 19 и 20. Магнит 33 служит источником сигнала при работе каждого лотка 25-28 счетчика 7. Патрубок 34 и сигнал 3 связывают коллектор 2 с камерой 6 в каждом канале счетчика 7. Кнопки 35 служат для сброса показаний блоков 21-24 индикации отдельных четвертей. Для подсоединения блока 14 к счетчику 7 служат провода 36 и 37. Блоки 37 индикации времени доения каждой четверти вымени входят в состав и посредством проводов 39 сообщают блок 40 регистрации времени доения каждой четверти вымени с соответствующим герконом 41, при этом блок 40 выполнен в виде микропроцессорного устройства

для работы в реальном масштабе времени, к входам которого и подсоединены соответствующие герконы 41.

Трубка 42 (фиг. 3) в камере 6 служит для отвода воздуха и одновременно является осью для подъема поплавка 43 при наполнении камеры 6. Магнит 44 на поплавке 43 служит для замыкания цепи геркона 41, управляющего работой секундомера блока 40, для регулирования момента срабатывания геркона 41 при подъеме поплавка 43 служит калиброванное (на определенный минутный расход) отверстие 45 в сливном патруб- ке камеры 6. Для передачи сигналов счетчика 7 от лотка 28 (фиг. 3, показан один модуль) магнитом 33 служит геркон 46, подключенный к соответствующим выводам вычислительного блока 14 регистрации. Для ограничения опрокидывания лотков 28 слу- жат упоры 47, а слив порций молока из счетчика 7 осуществляется через патрубок 48, подключенный к шлангу 8 (фиг. 1).

Модуль 49 учета определения параметров каждой четверти вымени включает также блоки вычисления и индикации, выполненные в виде программируемого микроконтроллера 50 с блоками индикации 21, питания 51, памяти 52 и разъемами 53 для подключения разъема 54 матрицы вы- носного пульта 55 управления и системной шине 56 микроконтроллера 50. Микропроцессорное устройство включает микропроцессор 57, источник 58 питания, блок 59 подстройки и стабилизации частоты, . сигнализатор 60, кнопки пуска 61 и сброса показаний 62. Поднятие поплавка 43 подает первый сигнал включения секундомера, а опускание его на дно камеры 6 автоматически фиксирует время за счет подачи вто- рого сигнала на тот же инициативный вход 63 микропроцессора 57.

Счетчик работает следующим образом.

Включают источники 51 и 58 питания, подключают выносной пульт 55 управления через шинные разъемы 53 и 54 к модулю 49 учета, вводят программу работы счетчика молока и соответствующие коэффициенты коррекции погрешности влияния конструктивных особенностей, режимов доения, плотности и температуры молока и т.д. в виде оптимального объема мерной камеры каждого лотка 25-28, выраженного цифровым значением физической величины отмериваемых доз молока. Это число вводится в соответствующие регистры памяти последовательным подсоединением пульта 55 ко всем каналам счетчика и работой с пультом 55 нажатием соответствующих клавиш числовой последовательности с выводом на блоки индикации 21, например, оптимального числа дозы 0,48756 (кг), определенного по итерационным алгоритмам коррекции вида

К кор. МдуКм(1 + ПсэЭ).

где Ккор - коэффициент коррекции;

Мд - масса условной дозы в лотке 25-28;

Км - коэффициент свойств молока;

Пс - показания счетчика;

Э - значение эталона молока, взвешенного на принципах измерения образцовой меры.

После введения точного значения оптимального объема лотка 25-28 каждой из четырех четвертей вымени подключают доильный аппарат 1 к вымени животного. Начинается процесс доения. Порции молока поступают в камеру-успокоитель 6, где молоко отделяется от воздуха, протекает через калиброванное отверстие 45. Накапливаясь при возрастании молокоотдачи животного, молоко приподнимает поплавок

43с магнитом 44 и подает команду на включение секундомера блока 40 через микропроцессор 57 на индикатор 38. Происходит отсчет времени доения каждой четверти вымени (в секундах и минутах текущего времени ). Порции молока, стекая в лоток 28 (фиг. 3) накапливаются в нем до опрокидывания на оси с упором в ограничитель 47 хода лотка. При этом сигнал опрокидывания поступает на геркон 46 от мигнита 33 и замыкается контакт матрицы выводов программируемого микроконтроллера 50, реализующих операцию вычисления результата () Так как микроконтроллер 50 предварительно запрограммирован на алгоритм суммирования поступающих доз молока нарастающим итогом в виде последовательности , например, О,, 4 8 7 5 , то по мере опроса микроконтроллера 50 состояния своих магистралей через генератор опорной частоты (блок архитектоники самой схемы микроконтроллера 50) происходит обработка поступающих сигналов от геркона 46 и вывод результата текущего суммирования доз на индикатор-блок 21. В конце доения возможны повторные припуски молока, поплавок 43 с магнитом

44благодаря наличию калиброванного отверстия 45 не сразу подает сигнал на остановку секундомера блока 40, а только через то время, когда молоко из камеры-успокоителя 6 опорожнится полностью. При этом, если после временного прекращения молокоотдачи припуск молока возобновится (на это уходит обычно не более 20-25 с), то счет времени продолжится без промежуточных

остановок. Таким образом .достигается некоторая выдержка времени в камере успокоителе 6, и она выполняет роль инерционного звена с запаздыванием, что обеспечивает более точную и объективную информацию о ходе сложного процесса мо- локоотдачи. Ручной пуск и остановка секундомера при необходимости может быть осуществлен нажатием кнопок 61 и 62 микропроцессора 57. По окончании доения с выдержкой времени опорожнения молока из камеры-успокоителя 6 поплавок 43 достигает нижней части камеры-успокоителя 6 и подает второй сигнал на секундомер блока 40 микропроцессора 57, который останав- ливает отсчет времени и результат отображается автоматически на блоке 38. Одновременно результаты суммирования доз молока лотками 25-28 отображаются на блоках 21-24 индикации. Общее время и общий удой от животного отображается на блоках 20 и 19 индикации.

При обслуживании нескольких животных одновременно, например, на доильной установке типа елочка (фиг. 7) при проведении зоотехнических работ или в селекционной проверке каждого животного необходимо иметь 32 измерительных канала контроля продуктивности и времени доения (контроль тугодойности) каждой четверти вымени. При этом все каналы счетчиков молока обслуживаются одним пультом 55 управления путем подключения каждого канала измерения удоя к шинному разъему 53 и 54, что значительно упрощает обслуживание и стоимость счетчиков молока и устраняет возможность фальсификации показаний или внесения субъективных ошибок в оценке продуктивности животных.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Микропроцессорный счетчик молока, содержащий для каждой четверти вымени камеру-успокоитель молочного потока,

счетчик почетвертного контроля надоя молока , блоки регистрации времени доения каждой четверти вымени с соответствующими блоками индикации, причем счетчик почетвертного контроля надоя молока выполнен в виде лоткового первичного измерительного преобразователя с блоками вычисления и индикации и с пультом управления , а камера-успокоитель молочного потока снабжена вертикально расположенной воздухоотводящей трубкой и посредством сливного отверстия сообщена с лотковым первичным измерительным преобразователем , отличающийся тем, что, с целью упрощения эксплуатации устройства, .камера-успокоитель молочного потока снабжена поплавком с магнитом и ее сливное отверстие выполнено калиброванным, а блок регистрации времени доения каждой четверти вымени выполнен в виде микропроцессорного устройства для работы в реальном масштабе времени, снабженного герконом, установленным с наружной стороны камеры-успокоителя молочного потока в нижней ее части с возможностью взаимодействия с магнитом, при этом выходы геркона связаны с инициативными входами микропроцессорного устройства для работы в реальном масштабе времени.

2.Счетчик по п. 1,отличающийся тем, что поплавок выполнен в виде кольца с внутренней вертикальной направляющей прорезью и установлен на воздухоотводящей трубке, снабженной внешним вертикальным направляющим выступом, взаимодействующим с направляющей прорезью поплавка.

3.Счетчик по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности регистрации удоя молока, блоки вычисления и регистрации выполнены в виде программируемого микроконтроллера, с системной шиной которого посредством разъема связан пульт управления.

Реферат

Изобретение относится к сельскому хозяйству , в частности к устройствам учета и контроля надоев молока на доильных установках . Целью изобретения является упрощение эксплуатации устройства, а также повышение достоверности регистрации удоя молока. Микропроцессорный счетчик молока включает камеру-успокоитель 6 молочного потока, в которую установлен поплавок 43 с магнитом 44, геркон 41, связанный с блоком 40 фильтрации времени доения каждой четверти вымени, который выполнен в виде микропроцессорного устройства для работы в реальном масштабе времени. Камера-успокоитель 6 молочного потока посредством калиброванного отверстия 45 сообщается с лотком 28 с магнитом 33. Последний установлен с возможностью взаимодействия с герконом 46, подключенным к блокам вычисления и индикации, элементы