乳品采集工况模拟与检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种乳品采集工况模拟与检测系统，旨在提供一种降低劳动强度，减少乳房发病率，测试数据准确度高的乳品采集工况模拟与检测系统。包括由真空泵、真空稳压罐、真空调节器、真空压力表、真空管路组成的真空系统，由集乳计量罐、自动计量罐、集乳输入奶管、计量输入奶管、电脉动器、奶量截止阀、挤奶杯组、自动脱落拉绳、真空气缸、集乳计量罐放水阀组成的挤奶系统，还包括真空系统性能在线试验遥测系统、挤奶量自动计量装置测试系统、脱杯提升力测试系统、脉动性能测试仪以及总数字模拟检测系统。本实用新型专利技术适用于挤奶系统设备的试验室模拟工况检测或工厂化在线检测。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种乳品采集性能检测设备，更具体地说，是涉及一种乳品采集工况模拟与检测系统。
技术介绍
随着我国农业产业结构的不断调整和人们生活水平的提高，对鲜奶及奶制品的需求量与日俱增，从而促进了奶牛业的迅猛发展。挤奶是牛奶生产过程的关键环节，其技术水平的高低直接影响牛奶生产的效率及质量。公知的挤奶设备通常包括真空系统、挤奶杯组、脉动装置、计量装置、脱杯装置、输奶系统、储奶装置、清洗系统、控制系统等。近年来已经在奶牛饲养小区和大型奶牛养殖户得到了推广应用，解决了乳品采集的机械化技术问题。但尚有不足之处，现有挤奶设备的自动化程度不高，乳品采集过程中，针对真空系统性能、计量装置性能、脉动装置性能、自动脱杯性能没有配套检测系统，不能实现对系统设备的工作性能动态测量，不能动态检测挤奶量的变化，脱杯不及时就会造成“过挤”现象，增加了奶牛乳房疾病的产生，真空系统真空度太高会引起奶头括约肌受损外翻，真空度太低会降低挤奶的速度，增加奶杯脱落的频率。而且系统成套性差，仍需要较多人工参与。因此，存在劳动强度高，乳房发病率增加，不利于节约牛奶生产成本，提高牛奶产量和质量，提高经济效益。
技术实现思路
本技术的目的是针对存在的上述问题，提供一种降低劳动强度，减少乳房发病率，测试数据准确度高的乳品采集工况模拟与检测系统。有利于节约牛奶生产成本，提高牛奶产量和质量，提高经济效益。为实现上述目的，本技术采用下述技术方案本技术的乳品采集工况模拟与检测系统，包括由真空泵、真空稳压罐、真空调节器、真空压力表、真空管路组成的真空系统，由集乳计量罐、自动计量罐、集乳输入奶管、计量输入奶管、电脉动器、奶量截止阀、挤奶杯组、自动脱落拉绳、真空气缸、集乳计量罐放水阀组成的挤奶系统，还包括真空系统性能在线试验遥测系统、挤奶量自动计量装置测试系统、脱杯提升力测试系统、脉动性能测试仪以及总数字模拟检测系统。所述真空系统性能在线试验遥测系统包括大气压力传感器、真空压力传感器、真空流量传感器以及无线数据采集处理发射器，大气压力传感器设置在真空泵大气管路上，用于测量大气压力；一个真空压力传感器设置在真空泵和真空稳压罐之间的真空管路上，用于测量真空泵管路真空降；一个真空流量传感器设置在真空调节器出口外接的真空管路上，用于测量真空调节器泄露量；两个真空压力传感器分别设置在所述一个真空流量传感器的两侧真空管路上，分别用于测量调压后真空管路的真空压力和真空流量感应后真空管路的真空压力；另一个真空流量传感器设置在真空管路至挤奶系统的管路上，用于测量真空管路与挤奶系统泄漏量；无线数据采集处理发射器用于接收大气压力传感器、三个真空压力传感器、两个真空流量传感器测量的电压信号，对电压信号进行放大、滤波、模数转换处理，并以数字脉冲信号发射出去。其中，所述大气压力传感器的输出端、三个真空压力传感器的输出端、两个真空流量传感器的输出端分别与无线数据采集处理发射器的输入接口相连。所述挤奶量自动计量装置测试系统包括计量罐称重传感器、奶牛乳头模拟器、进水管、水量控制器、水箱、水箱放水阀以及挤奶量自动计量装置测试控制器，两个计量罐称重传感器吊挂设置在集乳计量罐的上端，带有水箱放水阀的水箱通过进水管与奶牛乳头模拟器连接，该进水管上设置水量控制器，两个计量罐称重传感器用于测量集乳计量罐内液体重量数据，挤奶量自动计量装置测试控制器用于控制计量检测过程。其中，两个计量罐称重传感器的输出端分别与工业数据采集卡的输入接口相连；挤奶量自动计量装置测试控制器的输入输出接口与总数字模拟检测系统的总串行接口相连。·所述总数字模拟检测系统由控制柜、工业控制电脑、电脑显示屏、无线数据接收器、工业数据采集卡、总串行接口、打印机组成，无线数据接收器用于无线接收真空系统性能试验遥测数据，工业数据采集卡用于接收脱杯提升力传感器和计量罐称重传感器的测量模拟信号，并对测量模拟信号进行处理转换成数字信号，工业控制电脑用于无线接收真空设备性能试验遥测数据，用于接收通过工业数据采集卡提供的自动脱杯提升力检测数据、计量罐称重数据、奶量自动计量装置性能数据，用于接收以RS232方式传输挤奶机脉动性能测试脉冲信号，并进行数据模拟处理，最终在电脑显示屏上显示、储存、打印相应的数据报告数字信号。其中，工业控制电脑的输入输出接口与总串行接口相连；无线数据接收器的输出接口与总串行接口相连；工业数据采集卡的输入输出接口与总串行接口相连；打印机的输入接口与总串行接口相连。所述脱杯提升力测试系统包括奶量计量控制器、自动脱落截止阀、脱杯提升力传感器、自动脱落控制器，奶量计量控制器设置在自动计量罐上，真空气缸上端的真空入口通过真空输入管与真空管路连接，自动脱落截止阀设置在真空气缸的真空输入管上，脱杯提升力传感器设置在真空气缸的下端口，自动脱落拉绳的一端与真空气缸的活塞杆下端连接，另一端与挤奶杯组连接，奶量计量控制器用于感应测量奶量阈值，自动脱落控制器用于接收奶量计量控制器测量信号，并控制自动脱落截止阀打开，脱杯提升力传感器用于测量脱杯拉力。其中，脱杯提升力传感器的输出端与工业数据采集卡的输入接口相连；奶量计量控制器的输出接口与自动脱落控制器的输入接口相连；自动脱落控制器的输入输出接口与总数字模拟检测系统的总串行接口相连。所述脉动性能测试仪包括两个电脉动传感器、两个采集放大滤波电路、微型打印机、触摸显示屏、嵌入式电脑，两个脉动传感器依次设置在电脉动器与挤奶杯组之间的真空脉动管路上，用于对前后乳区的挤奶脉动情况进行实时监测，两个采集放大滤波电路用于对两个电脉动传感器输出的检测电压信号进行放大、滤波、模数转换处理，并输入给嵌入式电脑，嵌入式电脑用于采集脉动情况数据，实时显示、打印并传送到总数字模拟检测系统的工业控制电脑。其中，两个脉动传感器的输出端各自分别与两个采集放大滤波电路的输入端相连；两个采集放大滤波电路的输出端分别与嵌入式电脑的输入接口相连；微型打印机的输入接口与嵌入式电脑的输出接口相连；触摸显示屏的输入输出接口与嵌入式电脑的输入输出接口相连。作为本技术的优选方案，该真空调节器采用膜片式真空调节阀，所述两个电脉动传感器采用高精度真空薄膜压力传感器。作为本技术的优选方案，所述脱杯提升力传感器采用悬梁式荷重传感器。采用上述技术方案后，本技术提供的乳品采集工况模拟与检测系统具有的有益效果是由于本技术还包括真空系统性能在线试验遥测系统、挤奶量自动计量装置测试系统、脱杯提升力测试系统、脉动性能测试仪以及总数字模拟检测系统。使用中，采用液体水，通过在集乳计量罐上吊挂设置两个计量罐称重传感器的形式，模拟工况下实现对挤 奶量计量装置的自动检测；采用高精度真空薄膜压力传感器、嵌入式电脑实现了挤奶系统脉动性能检测；采用悬梁式荷重传感器实现了自动脱杯系统提升力测试；总数字模拟检测系统实现了真空系统性能数据的无线数据采集，无线接收数据传输给工业控制电脑，经过运算处理得出挤奶过程中关键数据。完成乳品的工况采集和在线检测。避免了脱杯不及时造成“过挤”现象，减少了奶牛乳房疾病的产生；通过监测调节真空系统，提高了挤奶系统的工作稳定性和可靠性；提高了系统自动化程度，不需要较多人工参与。因此，得到了降低劳动强度，减少乳房发病率，测试数据准确度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳品采集工况模拟与检测系统，包括由真空泵(I)、真空稳压罐(4)、真空调节器(5)、真空压力表(7)、真空管路(8)组成的真空系统，由集乳计量罐(11)、自动计量罐(12)、集乳输入奶管(13)、计量输入奶管(14)、电脉动器(15)、奶量截止阀(16)、挤奶杯组(18)、自动脱落拉绳(19)、真空气缸(22)、集乳计量罐放水阀(28)组成的挤奶系统，其特征在于还包括真空系统性能在线试验遥测系统、挤奶量自动计量装置测试系统、脱杯提升力测试系统、脉动性能测试仪以及总数字模拟检测系统， 所述真空系统性能在线试验遥测系统包括大气压力传感器(2)、真空压力传感器(3)、真空流量传感器(6)以及无线数据采集处理发射器，大气压力传感器(2)设置在真空泵(I)大气管路上，用于测量大气压力；一个真空压力传感器(3)设置在真空泵(I)和真空稳压罐(4)之间的真空管路上，用于测量真空泵(I)管路真空降；一个真空流量传感器(6)设置在真空调节器(5)出口外接的真空管路(8)上，用于测量真空调节器(5)泄露量；两个真空压力传感器(3)分别设置在所述一个真空流量传感器￠)的两侧真空管路(8)上，分别用于测量调压后真空管路(8)的真空压力和真空流量感应后真空管路(8)的真空压力；另一个真空流量传感器(6)设置在真空管路(8)至挤奶系统的管路上，用于测量真空管路与挤奶系统泄漏量；无线数据采集处理发射器用于接收大气压力传感器(2)、三个真空压力传感器(3)、两个真空流量传感器(6)测量的电压信号，对电压信号进行放大、滤波、模数转换处理，并以数字脉冲信号发射出去， 其中，所述大气压力传感器(2)的输出端、三个真空压力传感器(3)的输出端、两个真空流量传感器￠)的输出端分别与无线数据采集处理发射器的输入接口相连； 所述挤奶量自动计量装置测试系统包括计量罐称重传感器(9)、奶牛乳头模拟器(24)、进水管(25)、水量控制器(26)、水箱(27)、水箱放水阀(29)以及挤奶量自动计量装置测试控制器，两个计量罐称重传感器(9)吊挂设置在集乳计量罐(11)的上端，带有水箱放水阀(29)的水箱(27)通过进水管(25)与奶牛乳头模拟器(24)连接，该进水管(25)上设置水量控制器(26)，两个计量罐称重传感器(9)用于测量集乳计量罐(11)内液体重量数据，挤奶量自动计量装置测试控制器用于控制计量检测过程， 其中，两个计量罐称重传感器(9)的输出端分别与工业数据采集卡的输入接口相连；挤奶量自动计量装置测试控制器的输入输出接口与总数字模拟检测系统的总串行接口相连； 所述总数字模拟检测系统由控制柜、工业控制电脑(30)、电脑显示屏(31)、无线数据接收器、工业数据采集卡、总串行接口、打印机组成，无线数据接收器用于无线接收真空系统性能试验遥测数据，工业数据采集卡用于接收脱杯提升力传感器(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘俊杰，蔡晓华，王军，吴泽全，程睿，杨存志，李源源，项建庭，陈蕾，赵毅，王伟，许桢子，
申请(专利权)人：黑龙江省农业机械工程科学研究院，哈尔滨博纳科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：