Устройство для измерения доз молока при машинном доении

Союз Советских Социалистических РеспубпнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл е А О,1 7/00 6 01 Г 1100 Государственный комнтет СССР оо делам наобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Г. Р. Носов, В. А. Кондратец и В. ф. Пащенко Кировоградский институт сельскохозяйственного машиностроения(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДОЗ МОЛОКА ПРИ МАШИННОМ ДОЕНИИ1Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам контроля и управления машинным доением животных, и может быть использовано в ряде отраслей промышленности при измерении объема периодически выводимых доз жидкости.Известны устройства для измерения доз молока при машинном доении, содержащие два расположенных на фиксированном участке молокопровода высокочастотных датчика с автогенераторными преобразователями, измерительный контур, счетчик импульсов и стабилизатор режима автогенератора, со. держащий последовательно соединенные операционный усилитель с подключенным ко второму его входу задатчиком, элемент ключа, элемент памяти и регулируемый блок питания (1.Ввиду измерения трех параметров - скорости движения молока, заполнения трубопровода и времени перемещения жидкос. ти - точность таких устроиств сравнительно невысокая.Наиболее близким по технической сущ- ности к изобретению является устроиство для измерения доз молока примашинном доении, которое имеет приемную камеру, установленную между коллектором доильного аппарата и общим молокопроводом. На суже н ном выходе приемной ка меры уста новлен электромагнитный клапан, управляющий потоком молока, а на входе - впускной и обводной патрубки для подачи молока и отвода имеющегося в нем воздуха в общий молокопровод. На суженном участке приемной камеры расположен емкостный воспринимающий элемент, образующий совместно с автогенервторным преобразователем высо. в кочастоткый датчик дозы молока. Сигналвысокочастотного датчика, пропорциональ.ный объему молока в измеряемой дозе, усиливается усилителем и после преобразователя напряжение - число импульсов подается на регистрирующий преобразователь, представляющий собой электронный счетчик импульсов. Измерительный контур устройства, кроме усилителя, содержит стабилизатор режима: Стабилизация режима автогенераторного преобразователя перед изме 2 с рением объема молока в мерной камереосуществляется изменением питающего на.пряжения путем подсоединения генератора импульсов к одному из входов счетчика в зависимости от величины сигнала на выходе)ц ряциоццоп) усцлитсл. С,отвс т 1 тогиис с 1 с клн)сии цеци и устройств осуццт .гоГ 5 с пс) о 11 к) бл) к 1 у ц р исц ц 51В )тс)м строиствс ИГ с)бесс"и 5(стс 51 вь.сс) кс)1 г)1 )т из мс.1)с 11 и 61)ем г мс)гока цпг ду стуцццятого изменеи напряжения ця выходе цифроаналогового преобрязоватсля и значительной ширины зоны нечувствительности стабилизяторя режима явтогецераторцого преобразователя, пгределяемой разностью уровней срябятывяния пороговых элементов. Причем ширину зоны нечувстви тельности нельзя суцествецно сузить, так кяк 1 ри уменьшении ее в результате нестабильности уровней срабатывания црроговых элементов устройство теряет работоспособ. ность. Кроме того, при работе стабилиза тора режима автогсцераторцого преобразо. вателя возцикагот большие цсререгулирования, цто вводит автогецератор в неблагопри.- ятный режим по питающему напряженик, снижает качество стабилизации предписанного уровня выходного сигнала. При изменении питающего напряжения в широких, пределах достаточно сильно меняется пакли) статической характеристики автогенераторного преобразователя, что приводит к снижению точности измерения объема молока в дозах. йЦелью изобретения является повышение точности измерения доз молока при машинном доеции.Цель достигается тем, что регулирующий зо элемент стабилизатора режима выполнен в виде управляемого делителя, который соединен с усилителем; причем усилитель вы.полнен операционным.Кроме того, регистрирующий преобразователь содержит запоминающие емкости, одна из которых непосредственно, а другая 35 через элемент ключа соединены с управляемым делителем, выход которого связан с эмиттерным повторителем. На фиг. 1 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 для измерения доз молока при машинном доении содержит приемную 4 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 операционного усилителя 6, вычитаюций вход которого соединен с задатциком 7 объема не учитываемого при изме. ренин молока, а выход операционного уси- и лителя подсоединен посредством элементаключа 8 к элементу памяти 9. подключенно. мЧ к управляемому делителю 1 О, являюще 4му 5 ся 1)с):ир)к)иим э;с 1 мсцтом. У.1 р)Йс 1 н) гякжс сод ржи рсгистрир нисий прсбризов;с,ь 11 и блок уирявлеции 12, сосдиЦЕНЦЫй С ЦУЛЬСЯтОРОМ ДоИЛЬЦСГО ЯППЯРата.Регис) рирун)щцй пре)1 п):сц)тел, ссдержит упрявлсмый делитель 1,1, цьшс)лцсццый ця полевом транзисторе с эмиттс рньм повторителем 14. С входом управляемого дети. т)л 5 св 5 зя ця з 1 ИОСи )яОпя Я емс)сть 15, я ерез элемент клк)ця 16 нодсоедиценя зяпоминаюцая емкость 17. ЗмиттеИ,й повторитель соединяется с измерцгельцым прибором или другим преобразователем.Блок управления содержит трипер 18 и логииеский элемент И НЕ, представляющий собой соединение логического элемен-, та И 19 и логического элемента НЕ 20. Один вход логического элемента И соединен с одним из выходов тритеря, а . второй вход - с выходом логического элемента НЕ,Устройство для измерения доз молока при машиццом доеции работает следующим образом.При доении животного молоко поступает в приемную камеру . Если электромагнитный клапан 2 обесточец, молоко накапливается в мерной камере, так как выходное отверстие закрыто шаровым запорным органом, Емкостньй воспринимающий элемент 3 совместно с автогецераторным преобразователем 4 преобразуют объем молока в выведенной дозе в постоянное напряжение, которое поступает на суммирующий вход операционного усилителя 5 и регистрирующий преобразователь1.Изменение управляющих сигналов приводит к изменению состояния электромагнитного клапана 2, элемента ключа 8 и регистрирующего преобразователя 11, При этом шаровой зяпорный орган электромаг-, нитного клапана поднимается, открывая выпускное отверстие приемной камерьь 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 6 с элементом памяти 9).В процессе вытекания молока из приемной камеры сигнал автогенераторного пре. образователя 4 уменьшается и принимает мигпмальное 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 минимальное 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. Ня операционном усилителе 5 минимальцое знааю Я И В предлагаемом устройстве контроля доз молока обеспечивается плавная бесступецз 1 атая 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 регу(ирования параметров автогенераторного преобразователя позволяетработать нз статической характеристике с неизменным наклоном и исключить перерегулировзние в системе и опасные понижения и превышения питающего автогенератор напряжецня. ННН( (Н 1 НЕ(Л 113 Т(1(Н( РД ГР ИИ1 Р( ОГ)Р.3 н(тс:153 4 ср ннн И 3(т(51 с В(з ХО,И м . (и. инлм ) ир(влиемог) .1(,Г(ли 10. Ьсси. ре. жим зпто. Рнер 1 трн(ГО 11 сОГ)рззОВЯтеля бу ДЕЧ СООТВЕТСТНОВЗТЬ П)СДНСЯН(ОХ(Ъ, НЗ ВЬ(. ХО,1 Е ОПЕРЕ(ЦИОНН)ГО БАСИЛИ Г(ГЛ 51 ПОЛЪЧИМ Г. нял, хзрзктерцзующий начальное значение Обьема молоки, кторое не учитывается емкостцым Воспринимающим элементом 3. Вы. ходий снпал Опера(ионного усилителя 5 цз Операционном усилителе 6 сравнивается с сигналом задятчика 7 объема не учитыВаемого цри измерении молока. Если на устройство не действуют дестабилизирующие факторы, ця Выходе операционного усилителя 6 будет определенное установленное зцзчецис напряжения (условный нуль). В случе Вл 1511 и 53 помех ня Выходе Операционного усилителя 6 (оявится дополнительный сигнал ряс огласовзция, характеризующий уход режима автогенераторного преобразователя От предписанного значения. Сигнал рассогласования увеличивает или уменьшает установленное значение напряжения на вы. холе операционно(о усилителя б. Этот сигнал через замкнутый элемент ключа 8 поступает на элемент памяти 9, а затем ца вход управляемого делителя 1 О. Под действием сигнала рассогласования изменяется напряжение на выходе управляемого делителя О., которое подается на вьчитающий вход операционного усилителя 5, Изменение напряжения будет происходить до момента, пока, например, увеличенное начальное напряжение автогенераторного преобразователя 4 не будет скомпецсировано, 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 пройорционально объему измеренной дозы мо- лока. При регулировании режима измерительного контура, 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 сборную емкость, размыкается элемент ключа 8, и на элеменге памяти 9 запоминается предписанный режим автогенераторного преобразователя, од иовременно. закрывается электромагнитный клапан, а элемент ключа 16 регистрирующе.(5 м зо 35 1 в ьГО нрсобр 331 В(т(.(яО(с)с 5 В разомкц том состоянии.(к кяк эгсктр(131 нитный кля" пян 2 э;)кр(,1 В;3(тс 51, В нрн мной к 3.(ере 1 в ТЯКТЕ СОС(ННИ НЗК 31 ЛИВ 3(ТС 51 Х 1)лКО И В СО. ОТВ(ТСТВИН С ЭТИМ В,13 ИВ 3 СЯ СИНЯЛ На ВЫХО 1 С Г)ПЕ,Р(ЦИОННГ 1) Х СИЛ ИТЕ Я ) И З)ЦО миняю(цеи смк). Гн 17. В такте О 1 дыхя Зя.3)(ькяет(я элем(и Г к.1 юя 16 и напряжении на емкостях 15 и 17 Выравниваются, если имело место несоответствие. Нз выходе эмцттерного повгорителя 14 действует усредцецный сгнал, полученный цри измерении двух. доз молока.Соответствукнцие переключения при ра.боте устройства осуществляются блоком управления 12. Г 1 ри поступлении импульса от пульсатора доильного аппарата на триггер 18 он переходит в новое установившееся положение, при котором с одного его выхода поступает сигнал, включакнпий электромагнит 2 и замыкакнций элемент ключа 8, я с другого подается напряжение на один из Входов логического элемента И 19. Ввиду того, что на прямом входе логического элемента 19 при этом действует нуль, а на ин.версном входе, связанном с пульсатором доильного аппарата черед логический элемент НЕ 20 - единица, а затем нуль, в течение всего цикла на выходе логического элемента 19 сигнал отсутствует, и элемент клк)чя 16 разомкнут. Такое состояние блок управ.- ления сохран 5(ет в течение всего цикла, когда . пропускается доза молока в сборную емкость и регулируется режим измерительного контура. Г 1 ри поступлении очередного импульса от пульсатора доильного аппарата триггер 8 на весь новый цикл возвращается в исходное положение, электромагнитный клапан 2 обесточивается и закрывается, элемент ключа 8 размыкается, в приемную емкость 1 поступает выдаиваемое молоко. Так как на прямом входе логического элемента 9 действует единица, а на инверсНом - нуль, а.затем единица, на выходе логического элемента 19 появится сигнал только в такте отдыха, следовательно, элемент ключа 6 замкнется только тогда, когда мслоко полностью войдет в приемную каме. ру и напряжение на запоминающей емкости 17 достигнет максимального значения.656597 7Формула изобретения ндцкцпорноибару А реагстриру ЬреабразоЬат л злеяпренагеогя ктпйну Ррг. т Составитель 3.Гехред О, ЛугоТираж 1 ХФдарственного кдмвтетизобретений и откЖ 35, Раушскаянтэ, г. Ужгород, у идор Корректор И,Му ПодписноеР Редактор Н, АристоваЗаказ 1625/2ЦНИИПИ Госупо деламП 3035, .МосквафилиаЛ ППП Па а ССрытийнаб., дл Прое 4/5тная, 4 1, Устройство для измерения доз молока при машинном доении, содержащее приемную камеру с электромагнитным клапаном; высокочастотный датчик, состоящий из воспринимающего элемента и автогенераторного преобразователя, блок управления, измерительный контур, включающий усилитель и стабилизатор режима, состоящий из операционного усилителя с задатчиком, соединенного через элемент ключа и элемент памяти с регулирукгщим элементом, причем усилитель соединен с регистрирующим преобразователем и операционным усилителем стабилизатора режима, а блок управления - с регистрнрун)щим преобразователем, элементом каоча. 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, который соединен с усили 8телем, причем усилитель выполнен операци. онным.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 экспертизе1. Авторское свидетельство550148,кл. А 01 3 7/00, 1974.2. Материалы Всесоюзной научной конференции по вопросам обеспечениясельского хозяйства измерительными и регулирую щими приборами, устройствами и лабораторным оборудованием, развития метрологии в сельском хозяйстве, доклад Пащенко В. Ф.Самонастраивающиеся электронные устройства для контроля молокоотдачи и управления процессоммашинного доения, М., 1975, с, 25.