一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明記載了一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，包括上輸奶支管、主殼體、下輸奶支管以及控制器，主殼體的內(nèi)部設(shè)置有矩形內(nèi)通道，矩形內(nèi)通道的外側(cè)設(shè)置有紅外發(fā)射晶體管和紅外接收晶體管。同時還記載了一種監(jiān)測奶流量的方法，包括：S1、監(jiān)測單位時間內(nèi)的奶流量；S2、監(jiān)測時間段內(nèi)的奶流量；S3、將S2得到的監(jiān)測值與預(yù)設(shè)的數(shù)值進行比較，判斷其是否大于預(yù)設(shè)值；S4、計算總奶流量。即本發(fā)明通過在奶流經(jīng)的通道內(nèi)設(shè)置了紅外發(fā)射晶體管和紅外接收晶體管，再利用牛奶流經(jīng)時會對紅外線造成阻擋的特點來判斷奶流經(jīng)的時間，從而結(jié)合特定的統(tǒng)計方法即可得到精確的總奶流量，進而具備了結(jié)構(gòu)簡單，操作簡便，精確度高等優(yōu)點，并最終達到了提高擠奶生產(chǎn)效率的目的。
【專利說明】一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及乳制品生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其涉及一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方 法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在現(xiàn)代奶業(yè)生產(chǎn)中，大規(guī)模擠奶作業(yè)的機械化和自動化正不斷普及和深入。目前 的擠奶機設(shè)備，在使用時一般先引導(dǎo)乳牛們（1頭以上，含1頭）并排站成一列，或圍成一 圈，尾部朝向員工作業(yè)區(qū)；除了作業(yè)中用藥液擦拭乳房、乳頭及將吸奶杯套到乳頭上的動作 是由人工完成，其它工作已實現(xiàn)了完全的自動化。
[0003] 然而，在統(tǒng)計牛奶的計量時，往往會用到很多的瓶瓶罐罐、液面探測等設(shè)備，如此 復(fù)雜的操作導(dǎo)致了擠奶生產(chǎn)效率的降低，同時監(jiān)測到的結(jié)果也無法保證精確穩(wěn)定。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了解決上述效率低、精確度低等問題，本發(fā)明提供一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置 及其監(jiān)測方法，通過利用電子信息技術(shù)，使得奶流量的統(tǒng)計工作變的簡單而精確，從而提高 擠奶的生產(chǎn)效率。
[0005] 上述的一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，包括自上至下依次設(shè)置的上輸奶支管、主殼 體、下輸奶支管以及控制器，所述上輸奶支管的頂部設(shè)置有奶流入口，所述下輸奶支管的底 部設(shè)置有奶流出口；其中，所述主殼體的內(nèi)部設(shè)置有矩形內(nèi)通道，所述矩形內(nèi)通道的頂部與 上輸奶支管相連通，所述矩形內(nèi)通道的底部與下輸奶支管相連通；所述矩形內(nèi)通道的兩個 不相鄰側(cè)壁的外表面分別設(shè)置有紅外發(fā)射晶體管和紅外接收晶體管；所述紅外發(fā)射晶體管 設(shè)置有發(fā)射信號線和地線，所述紅外接收晶體管設(shè)置有接收信號線和地線。
[0006] 上述裝置中，所述紅外發(fā)射晶體管和紅外接收晶體管位于同一水平面內(nèi)。
[0007] 上述裝置中，所述紅外發(fā)射晶體管設(shè)置有2根發(fā)射信號線和1根地線。
[0008] 上述裝置中，所述紅外接收晶體管設(shè)置有2根接收信號線和1根地線。
[0009] 上述裝置中，所述上輸奶支管、矩形內(nèi)通道以及下輸奶支管的內(nèi)壁均設(shè)置有光滑 的食品級塑膠層。
[0010] 上述裝置中，所述矩形內(nèi)通道為透明塑膠通道。
[0011] 上述的一種監(jiān)測奶流量的方法，包括以下步驟：
[0012] S1、監(jiān)測單位時間內(nèi)的奶流量，具體方法如下：設(shè)牛奶密度為n，矩形通道截面積 為S,牛奶在矩形通道中流動的單位時間為dt,流動位移為dl,則有：
[0013] c=nxSx^=nxSxV；
[0014] 其中，C表示單位時間奶流量，V表示奶流在矩形通道中的流速；
[0015] S2、監(jiān)測時間段內(nèi)的奶流量，具體方法如下：設(shè)h為紅外發(fā)射晶體管發(fā)射紅外線的 時間，h為紅外接收晶體管收到紅外線的時間，則有：
[0016] 該段時間內(nèi)的奶流量=nXSXVX (tft。）= CX (t「t。）；
[0017] S3、將S2得到的監(jiān)測值與預(yù)設(shè)的數(shù)值進行比較，并判斷其是否大于預(yù)設(shè)值：如該 時間段內(nèi)的監(jiān)測值大于預(yù)設(shè)數(shù)值，則證明輸奶過程尚未停止，并返回S2 ;如該時間段內(nèi)的 監(jiān)測值不大于預(yù)設(shè)數(shù)值，則證明輸奶過程已結(jié)束，并進行S4 ;
[0018] S4、計算總奶流量，具體方法如下：對S2和S3得到的Uci, 、U1, t2)、 (t2，t3)..... (ti，ti+1)多個時間段的監(jiān)測值進行求和，則有：

【權(quán)利要求】
1. 一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，包括自上至下依次設(shè)置的上輸奶支管、主殼體、下輸奶 支管以及控制器，所述上輸奶支管的頂部設(shè)置有奶流入口，所述下輸奶支管的底部設(shè)置有 奶流出口；其特征在于，所述主殼體的內(nèi)部設(shè)置有矩形內(nèi)通道，所述矩形內(nèi)通道的頂部與上 輸奶支管相連通，所述矩形內(nèi)通道的底部與下輸奶支管相連通；所述矩形內(nèi)通道的兩個不 相鄰側(cè)壁的外表面分別設(shè)置有紅外發(fā)射晶體管和紅外接收晶體管；所述紅外發(fā)射晶體管設(shè) 置有發(fā)射信號線和地線，所述紅外接收晶體管設(shè)置有接收信號線和地線。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述紅外發(fā)射晶體 管和紅外接收晶體管位于同一水平面內(nèi)。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述紅外發(fā)射晶體 管設(shè)置有2根發(fā)射信號線和1根地線。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述紅外接收晶體 管設(shè)置有2根接收信號線和1根地線。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述上輸奶支管、矩 形內(nèi)通道以及下輸奶支管的內(nèi)壁均設(shè)置有光滑的食品級塑膠層。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種紅外式奶流量監(jiān)測裝置，其特征在于，所述矩形內(nèi)通道為 透明塑膠通道。
7. -種監(jiān)測奶流量的方法，其特征在于，包括以下步驟： 51、 監(jiān)測單位時間內(nèi)的奶流量，具體方法如下：設(shè)牛奶密度為n，矩形通道截面積為S， 牛奶在矩形通道中流動的單位時間為dt，流動位移為dl，則有：
其中，C表示單位時間奶流量，V表示奶流在矩形通道中的流速； 52、 監(jiān)測時間段內(nèi)的奶流量，具體方法如下：設(shè)h為紅外發(fā)射晶體管發(fā)射紅外線的時 間，h為紅外接收晶體管收到紅外線的時間，則有： 該段時間內(nèi)的奶流量=nXSXVX (tft。）= CX (tft。）； 53、 將S2得到的監(jiān)測值與預(yù)設(shè)的數(shù)值進行比較，并判斷其是否大于預(yù)設(shè)值：如該時間 段內(nèi)的監(jiān)測值大于預(yù)設(shè)數(shù)值，則證明輸奶過程尚未停止，并返回S2 ;如該時間段內(nèi)的監(jiān)測 值不大于預(yù)設(shè)數(shù)值，則證明輸奶過程已結(jié)束，并進行S4 ; 54、 計算總奶流量，具體方法如下：對S2和S3得到的Utl, h)、U1, t2)、 (t2，t3)..... (ti，ti+1)多個時間段的監(jiān)測值進行求和，則有：
其中，Q表示從h到ti+1時間內(nèi)的總奶流量。
【文檔編號】A01J5/01GK104365486SQ201410718128
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】續(xù)偲, 葉偉, 周勇 申請人:世牧農(nóng)業(yè)科技(上海)有限公司