прибор для определения вакуума смыкания сосковой резины доильных стаканов

Формула изобретения

1. Прибор для определения вакуума смыкания сосковой резины доильных стаканов, содержащий искусственный сосок с основанием, контактный узел, установленный на конце соска соосно с ним, пульсатор давления, выход которого сообщен с полостью соска, датчик давления и индикатор, отличающийся тем, что контактный узел выполнен в виде центрального токопроводящего стержня с установленной коаксиально с зазором к нему эластичной трубкой из токопроводящего материала или с токопроводящей внутренней поверхностью, причем концы стержня и эластичной трубки соединены изоляционной втулкой с отверстием, прибор дополнительно включает регистрирующее устройство с микропроцессором, при этом датчик давления соединен регистрирующим устройством, другой вход которого соединен с контактным узлом, а выход - с индикатором.

2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что регистрирующее устройство включает формирователь и последовательно соединенные измерительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор, а также кнопку "Пуск".

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к устройствам для определения вакуума смыкания (жесткости) сосковой резины.

Известно устройство для контроля натяжения резинового чулка доильных стаканов (авт. св. СССР N 703070, кл A 01 J 7/00), включающее в себя искусственный сосок в виде пробки со сквозным продольным каналом, соединенным с вакуумметром. На конце соска соосно ему установлена цилиндрическая эластичная камера, имеющая на свободном конце заглушку с калиброванным отверстием.

Недостатки этого устройства - низкая точность контроля вакуума смыкания и сложности в эксплуатации. В момент смыкания соскового чулка эластичная камера не может полностью перекрыться, так как при этом контакт соприкосновения стенок чулка не превышает 1 - 2 мм, а сжатие эластичных цилиндрических камер начинается в форме восьмерки, и только после распространения зоны сжатия чулка с увеличением разницы давлений может произойти пережатие эластичной камеры, т.е. точность замера зависит от свойств этой камеры. Кроме того, при сжатии резинового чулка могут возникать изгибающие моменты из-за его разностенности, которые изгибают эластичную камеру и также искажают результаты измерения. Резиновый чулок доильного стакана обладает релаксационными свойствами, поэтому несколько первых сжатий одного и того же чулка будут происходить при разном вакууме, поэтому необходимо несколько раз подключать и отключать вакуум к одному и тому же доильному стакану и производить анализ при измерении, но этим устройством сделать это невозможно. Таким образом, устройство не обеспечивает достаточной точности измерения натяжения резинового чулка доильного стакана и сложно в использовании.

Известен также прибор для комплектования доильных стаканов по группам деформируемости сосковой резины (авт.св. СССР N 676244, кл. A 01 J 7/00, опубл. 1979), являющийся прототипом заявляемого технического решения. Прибор включает фотоэлектрический датчик, измеритель давления, усилитель и регистрирующее устройство, выполненное в виде последовательно соединенных аналогового элемента, аналого-цифрового преобразователя, дешифратора и индикатора, причем к одному входу аналогового элемента подключены фотоэлектрический датчик и триггер, а к другому - измеритель давления с усилителем.

Известное устройство не позволяет достаточно точно измерять деформируемость сосковой резины и является конструктивно сложным и трудоемким в использовании. Поскольку устройство состоит из нескольких двигающихся относительно друг друга деталей, усилие сжатия, а следовательно, и момент смыкания у одной и той же резины зависят не только от ее свойств, но и от расположения рамки относительно плоскости сжатия сосковой резины. Сложность фиксации рамки с кожухом в сосковой резине на точно определенное расстояние снижает точность измерений. Прибор требует использования компрессора, так как для деформации сосковой резины используется избыточное давление. Такие компрессоры в условиях животноводческих ферм не применяются, что дополнительно усложняет использование прибора.

Задача изобретения - повышение точности измерения за счет исключения влияния явления релаксации сосковой резины на результаты измерений и четкой фиксации момента смыкания сосковой резины, а также снижение трудоемкости использования прибора.

Задача изобретения решается за счет того, что прибор для определения вакуума смыкания сосковой резины доильных стаканов, содержащий датчик давления, соединенный с регистрирующим устройством, включающим последовательно соединенные измерительный усилитель, аналого-цифровой преобразователь, а также индикатор, дополнительно содержит полый искусственный сосок с основанием, контактный узел, установленный на конце соска соосно ему, и пульсатор давления, выход которого сообщен с полостью соска, а регистрирующее устройство дополнительно включает микропроцессор, формирователь и кнопку "Пуск", причем датчик давления соединен с внутренней полостью соска, а аналого-цифровой преобразователь и кнопка "Пуск" соединены соответственно с первым и вторым входами микропроцессора, третий вход которого через формирователь соединен с контактным узлом, а выход - с индикатором. Кроме того, контактный узел выполнен в виде центрального токопроводящего стержня с установленной коаксиально с зазором к нему эластичной трубкой из токопроводящего материала или с токопроводящей внутренней поверхностью, причем концы стержня и эластичной трубки соединены изоляционной втулкой с отверстием.

Применение в приборе регистрирующего устройства с микропроцессором и пульсатора давления позволяет исключить влияние релаксационных свойств сосковой резины на результаты измерений путем игнорирования первых двух-трех измерений в каждом цикле и усреднения последующих измерений, что повышает точность определения вакуума смыкания сосковой резины. Наличие контактного узла и его выполнение не требуют больших усилий при деформации сосковой резины, что также повышает точность измерений.

На фиг. 1 схематически изображен заявляемый прибор. На фиг. 2 приведена блок-схема алгоритма работы микропроцессора.

Прибор для определения вакуума смыкания сосковой резины доильных стаканов включает в себя искусственный сосок 1, имеющий основание с плоскостью 2, контактный узел, состоящий из контактов 3 и 4 и изоляционной втулки 5 с отверстием 6, пульсатор давления 7 с выходным 8 и входным 9 патрубками, датчик давления 10, регистрирующее устройство 11. Регистрирующее устройство 11 состоит из формирователя 12 и последовательно соединенных измерительного усилителя 13, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 14, микропроцессорного устройства 15, индикатора 16 и кнопки "Пуск" 17. Искусственный сосок 1 изготовлен из токонепроводящего материала, имеет основание с плоскостью 2, перпендикулярной оси соска 1, в которую упирается плоскость присоска 18 сосковой резины 19 при надевание на сосок 1, т.е. все проверяемые стаканы устанавливаются в одинаковое положение, что повышает точность замеров. На верхнем конце искусственного соска 1 установлен контактный узел, состоящий из центрального контакта 3 в виде токопроводящего стержня и коаксиально к нему установленного с зазором второго контакта 4, выполненного из эластичной токопроводящей трубки (или с токопроводящей внутренней поверхностью). Концы контактов 3 и 4 соединены изоляционной втулкой 5 с отверстием 6. Таким образом, контакты имеют продольную жесткость и на свое замыкание не требуют больших усилий при деформации сосковой резины, что также повышает точность измерений. Внутренняя полость 20 соска 1 соединена с выходным патрубком 8 пульсатора 7, преобразующего постоянный вакуум P_в, поступающий через входной патрубок 9, и атмосферное давление P_а в переменное давление (вакуум-атмосфера-вакуум. .. и т.д.). Пульсатор давления 7 (например, типа ДД. 4-1) работает в автоматическом режиме и позволяет снизить трудоемкость проверки сосковой резины. Датчик давления 10, измеряющий давление во внутренней полости 20 соска 1, соединен с измерительным усилителем 13 регистрирующего устройства 11. Блоки регистрирующего устройства выполнены по известным схемам (Федоров Б.Г., Телец В.А. Микросхемы УАП и АЦП. М., 1989). Контакты соска 3 и 4 подсоединены через формирователь 12 к второму входу микропроцессорного устройства 15, а кнопка "Пуск" 17 - к третьему входу.

Устройство работает следующим образом.

При определении вакуума смыкания сосковой резины проверяемый доильный стакан устанавливается на сосок 1, молочный патрубок закрывается пробкой 21, входной патрубок 9 пульсатора 7 подключается к постоянному вакууму P_в, и нажимается кнопка "Пуск" 17 регистрирующего устройства 11, после чего автоматически происходит несколько циклов измерений, число которых задается программой микропроцессора 15. Из выходного патрубка 8 пульсатора 7 переменное давление подается через внутреннюю полость 20 соска 1 в подсосковое пространство 22 и параллельно на датчик 10. Сосковая резина 19 периодически смыкается в центре подсоскового пространства 22 под действием разницы давления в межстенном 23 и подсосковом 22 пространствах доильного стакана, при этом периодически замыкаются контакты 3 и 4. Электрический сигнал от датчика давления 10 поступает на измерительный усилитель 13, где он нормируется, затем поступает на АЦП 14, где сигнал преобразуется из аналогового в цифровой. Текущее значение давления в цифровой форме считывается в микропроцессорное устройство 15. В момент замыкания контактов 3 и 4 значение давления фиксируется и запоминается в ячейке оперативной памяти (ОЗУ) микропроцессорного устройства 15, и регистрирующее устройство 11 переходит к следующему циклу измерения. Из-за релаксации сосковой резины первые значения измерений (например, 2) не учитываются, а последующие три измерения усредняются, и среднее значение выводится на цифровой индикатор 16. После этого прибор готов к следующему измерению вакуума смыкания сосковой резины. При этом алгоритм работы микропроцессорного устройства заключается в следующем (фиг. 2). После каждого замыкания контактов 3 и 4 микропроцессорное устройство 15 считывает значение АЦП 14 (блок 1). Одновременно изменяется значение счетчика измерений (блок 2). Как только значение счетчика станет больше наперед заданного числа (например, 2) (блок 3), микропроцессорное устройство 15 последующие измерения (блок 4) запоминает в ОЗУ (блок 5) и увеличивает значение счетчика количества измерений (блок 6). После того, как будет измерено заданное количество значений давления (блок 7), производится усреднение замеренных результатов (блок 8). Усредненное значение выдается микропроцессорным устройством 15 на индикатор 16 (блок 9).