擠奶數位化智能型電子計量系統的製作方法
2023-05-01 21:40:36
專利名稱：擠奶數位化智能型電子計量系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種電子計量系統，尤其是涉及一種擠奶數位化智能型電子計量系統。
背景技術：
隨著國內乳業的不斷發展、壯大，擠奶電子計量越來越受到奶牛養殖戶的青睞，尤其是一些養殖基地及牧場對擠奶電子計量器具更為重視，就目前我國乳品行業使用的擠奶計量裝置看，規模較大的奶牛養殖基地或較大牧場大部分採用進口的擠奶設備，價格昂貴且使用繁瑣，維修及售後服務跟不上，很不適應我國奶牛養殖的發展。一些小規模養殖戶及奶站，即使用上了自動擠奶設備，卻無法擺脫計量瓶計量，這樣既增加了養殖工作人員的勞動強度，又不能保證原奶的衛生質量，更不適應現代化管理，使用擠奶數位化智能型電子計 量系統對我國乳品行業的擠奶電子計量國產化起到推動作用。
發明內容
本發明的目的在於提供一種計量精確、結構簡單、價格低廉、易於推廣、普及且能夠將計量器與計算機連接，形成擠奶數位化智能型電子自動計量管理系統。本發明由如下技術方案實施擠奶數位化智能型電子計量系統，其包括有計量器、顯示控制器、吸乳器和上位管理機，所述顯示控制器的數據輸出端與所述上位管理機連接，所述顯示控制器的控制輸出端與所述吸乳器的控制端連接；所述計量器的內置式霍爾傳感器的數據輸出端與所述顯示控制器連接，所述顯示控制器的控制輸出端與所述計量器的雙向控制閥的控制端連接。所述計量器包括渦旋罩、玻璃計量杯、下連接組件、除沫均布器、控制管、均布導流傘、雙向控制閥、膜片閥、彈性膜片單向閥和內置式霍爾傳感器；在所述玻璃計量杯上部設有所述渦旋罩，在所述玻璃計量杯下部設有所述下連接組件；在所述渦旋罩內設有所述除沫均布器；所述控制管一端穿過所述除沫均布器的出奶口和所述渦旋罩的控制通孔、與所述均布導流傘的頂部中心連通且與所述均布導流傘成一體結構；並且所述控制管與所述玻璃計量杯內腔連通；所述控制管外壁與所述出奶口之間形成環狀間隙；，乳液沿所述控制管外壁與所述出奶口之間的環狀間隙均勻的緩緩流到所述均布導流傘上，使乳液不致形成偏流或亂流；所述均布導流傘置於所述玻璃計量杯內；所述均布導流傘的傘狀最外沿與所述玻璃計量杯內壁的形成環狀間隙，乳液經所述均布導流傘的傘狀最外沿與所述玻璃計量杯內壁的環狀間隙均勻流至所述玻璃計量杯內，使乳液下流的衝擊力分散在杯壁上，不會直接落在所述內置式霍爾傳感器的環形浮子上，保護了環形浮子不受乳液衝擊，使浮子平穩地上、下運行，提高了測量精度；；在所述控制管另一端的頂端設有所述雙向控制閥，所述雙向控制閥接收所述顯示控制器的控制信號，通過所述控制管對所述玻璃計量杯內腔做正、負壓力切換；在所述除沫均布器的均布器主體底部、所述控制管的外壁上套裝有所述膜片閥；在所述玻璃計量杯與所述下連接組件之間設有所述彈性膜片單向閥；在所述下連接組件中心設有所述內置式霍爾傳感器的導向杆，所述導向杆穿過所述彈性膜片單向閥的單向閥擋板通孔置於所述玻璃計量杯內腔，在所述單向閥擋板上方的所述導向杆上滑動套裝有所述內置式霍爾傳感器的環狀浮子；在所述下連接組件底部一側設有放奶口。在所述渦旋罩的側壁上設有所述進奶口，在所述渦旋罩的頂部中心設有所述控制通孔。所述除沫均布器包括所述均布器主體和擋板，在所述均布器主體的中心設有所述出奶口 ；在所述均布器主體的上部設有所述擋板，所述擋板為兩個或兩個以上的間斷的圓弧形擋板圍成的圓環形擋板。所述擋板之間的縫隙為大於3_小於4. 5mm,乳液泡沫經過所述擋板之間的縫隙時較大泡沫被擊碎，變成小泡沫後均勻緩慢地流入所述玻璃計量杯，這些小泡沫不會影響環形浮子的正常升降，提高計量精度。
所述膜片閥包括膜片閥擋片和膜片閥彈簧，所述膜片閥擋片套裝在所述均布器主體底部的所述控制管上；所述膜片閥彈簧套裝在所述膜片閥擋片底部的所述控制管上，起到了閥門開啟和關閉的單向作用；使用平穩，無波動，且保證了計量工作的正常工作。所述彈性膜片單向閥包括單向閥擋板、單向閥擋片和單向閥彈簧，所述單向閥擋板置於所述玻璃計量杯和所述下連接組件之間，在所述單向閥擋板中心設有所述單向閥擋板通孔，所述單向閥擋片套裝在所述單向閥擋板底部的所述內置式霍爾傳感器導向杆上；所述單向閥彈簧套裝在所述單向閥擋片底部的所述內置式霍爾傳感器導向杆上。 所述內置式霍爾傳感器包括導向杆和環狀浮子，在所述導向杆內均勻排列有霍爾元件，所述環狀浮子滑動套裝在所述導向杆上，沿所述導向杆作上、下運動；其運動的軌跡即為乳液的高度，實現了自動計量的目的。所述均布導流傘的傘狀外沿與所述玻璃計量杯內壁的環狀間隙大於O. 5mm小於2mm ο所述控制管外壁與所述出奶口的環狀間隙大於O. 5mm小於2mm。本發明的優點在擠奶時減少了繁瑣的除沫設備；降低了空氣及負壓切換時產生的振蕩，牛奶均勻地流到瓶內，提高了計量檢測的精度；計量準確、響應速度快、結構簡單、操作方便、維護方便、可在線設置參數，自動顯示擠奶量與管理信息，解決了傳統的計量瓶刻度誤差較大與桶裝稱重的繁瑣，保證了原奶的質量，通過上位管理機大量的信息存儲，方便了奶牛飼養的管理，適宜各種規模的奶牛養殖地的擠奶自動計量，經濟適用，適合在我國的乳品行業推廣、普及。
圖I為本發明的整體結構示意圖。圖2為渦旋罩的整體結構示意圖。圖3為除沫均布器的整體示意圖。圖4為圖3的A-A剖面示意圖。圖5為均布導流傘的整體結構示意圖。計量器I、顯示控制器2、吸乳器3、上位管理機4、渦旋罩5、玻璃計量杯6、下連接組件7、除沫均布器8、控制管9、均布導流傘10、雙向控制閥11、膜片閥12、彈性膜片單向閥13、內置式霍爾傳感器14、進奶口 15、控制通孔16、均布器主體17、擋板18、出奶口 19、圓弧形擋板20、環形浮子21、膜片閥擋片22、膜片閥彈簧23、單向閥擋板24、單向閥擋片25、單向閥彈簧26、單向閥擋板通孔27、導向杆28、放奶口 29。
具體實施例方式如圖I所示，擠奶數位化智能型電子計量系統，其包括有計量器I、顯示控制器2、吸乳器3和上位管理機4，其中，計量器I包括渦旋罩5、玻璃計量杯6、下連接組件7、除沫均布器8、控制管9、均布導流傘10、雙向控制閥11、膜片閥12、彈性膜片單向閥13和內置式霍爾傳感器14 ;在玻璃計量杯6上部設有潤旋罩5,在玻璃計量杯6下部設有下連接組件7 ;如圖2所示，在渦旋罩5的側壁上設有進奶口 15，在渦旋罩5的頂部設有控制通孔16 ;吸乳器3與進奶口 15連通；在渦旋罩5內設有除沫均布器8 ;如圖3和圖4所示，除沫均布器8包括均布 器主體17和擋板18，在均布器主體17的中心設有出奶口 19 ；在均布器主體17的上部設有擋板18，擋板18為兩個或兩個以上的間斷的圓弧形擋板20圍成的圓環形擋板，擋板18之間的縫隙為大於3_小於4. 5mm,乳液泡沫經過擋板18之間的縫隙時較大泡沫被擊碎，變成小泡沫後均勻緩慢地流入玻璃計量杯6，這些小泡沫不會影響內置式霍爾傳感器14的環形浮子21的正常升降，提高計量精度；如圖5所示，控制管9 一端穿過出奶口 19和控制通孔16、與均布導流傘10的頂部中心連通且與均布導流傘10成一體結構；並且控制管9與玻璃計量杯6內腔連通；控制管9外壁與出奶口 19之間形成大於O. 5mm小於2_的環狀間隙，乳液沿控制管9外壁與出奶口 19之間形成環狀間隙均勻的緩緩流到均布導流傘10上，使乳液不致形成偏流或亂流；均布導流傘10置於玻璃計量杯6內；均布導流傘10的傘狀最外沿與玻璃計量杯6內壁的形成大於O. 5mm小於2mm環狀間隙，乳液經均布導流傘10的傘狀最外沿與玻璃計量杯6內壁的形成環狀間隙均勻流至玻璃計量杯6內，使乳液下流的衝擊力分散在杯壁上，不會直接落在環形浮子21上，保護了環形浮子21不受乳液衝擊，使環形浮子21平穩地上、下運行，提高了測量精度；在控制管9另一端的頂端設有雙向控制閥11，雙向控制閥11接收顯示控制器2的控制信號，通過控制管9對玻璃計量杯6內腔做正、負壓力切換；在均布器主體17底部、控制管9的外壁上套裝有膜片閥12，膜片閥12包括膜片閥擋片22和膜片閥彈簧23，膜片閥擋片22套裝在均布器主體17底部的控制管9上；膜片閥彈簧23套裝在膜片閥擋片22底部的控制管9上，膜片閥12起到了閥門開啟和關閉的單向作用，其使用平穩，無波動，且保證了計量工作的正常工作；在玻璃計量杯6與下連接組件7之間設有彈性膜片單向閥13，彈性膜片單向閥13包括單向閥擋板24、單向閥擋片25和單向閥彈簧26，單向閥擋板24置於玻璃計量杯6和下連接組件7之間，在單向閥擋板24中心設有單向閥擋板通孔27，單向閥擋片25套裝在單向閥擋板24底部的內置式霍爾傳感器14的導向杆28上；單向閥彈簧26套裝在單向閥擋片25底部的導向杆28上；在下連接組件7中心設有導向杆28，在導向杆28內均勻排列有霍爾元件，導向杆28穿過單向閥擋板通孔27置於玻璃計量杯6內腔，在單向閥擋板24上方的導向杆28上滑動套裝有環狀浮子17，環狀浮子17沿導向杆28作上、下運動；環狀浮子17運動的軌跡即為乳液的高度，內置式霍爾傳感器14則通過傳感器環狀浮子16不同的上升位置來獲取信息，內置式霍爾傳感器14的數據輸出端與顯示控制器2連接，顯示控制器2的數據輸出端與上位管理機4連接，實現了自動計量；顯示控制器2的控制輸出端分別與雙向控制閥11和吸乳器3的控制端連接；在下連接組件7底部一側設有放奶口 29。工作原理計量器I採用容積式計量方法，開始計量時顯示控制器2控制雙向控制閥11通過控制管9向玻璃計量杯6內通入負壓，膜片閥12的膜片閥擋片22向下推開，打開控制管9外壁與出奶口 19之間的環狀間隙；彈性膜片單向閥13的單向閥擋片25被向上吸起，關閉單向閥擋板通孔28 ;此時，吸乳器3內的乳液從進奶口 15進入渦旋罩5，延著渦旋罩5內壁作旋轉運動，經除沫均布器8上的圓弧形擋板20的縫隙時較大泡沫被擊碎，變成小泡沫後，沿控制管9外壁與出奶口 19之間的環狀間隙似膜狀均勻的緩緩流到均布導流傘10上，使乳液不致形成偏流或亂流；再經均布導流傘10的傘狀最外沿與玻璃計量杯6內壁的環狀間隙均勻流至玻璃計量杯6內，使乳液下流的衝擊力分散在杯壁上，不會直接落在內置式霍爾傳感器14的環形浮子21上，保護了環形浮子21不受乳液衝擊，使環形浮子21平穩地上、下運行，提高了測量精度；環狀浮子21隨奶量的增加而浮起上升，內置式霍爾傳感器14則通過環狀浮子21不同的上升位置來獲取信息，此信息會隨其輸出控制電纜傳送給顯示控制器2 ;當玻璃計量杯6內奶量達到設定的容積時，顯示控制器2將內置式霍爾傳感器14傳來的信息經微處理器確認處理後分別向雙向控制閥11和吸乳器3發出控制信號，顯示控制器2控制雙向控制閥11通過控制管9向玻璃計量杯6內通入正壓，膜片閥
12的膜片閥擋片22向上頂起，關閉控制管9外壁與出奶口 19之間的環狀間隙，彈性膜片單向閥13的單向閥擋片25被向下推開，乳液通過單向閥擋板通孔27由下連接組件3的放奶 口 29排出；顯示控制器2向吸乳器3發出脫杯信號，將吸乳器3從奶牛的乳頭上脫離；同時顯示控制器2顯示單杯重量，並將數據傳給上位管理機4，上位管理機4即可將本次奶牛的編號、戶主、產奶量等參數列印出來並存儲到信息庫內；當經過玻璃計量杯6內的牛奶全部從玻璃計量杯6內排放完畢後，由內置式霍爾傳感器14檢測確認後發送出空杯信號，經顯示控制器2處理後，向雙向控制閥11發出控制信號將雙向控制閥11關閉，完成一次計量，等待下一頭牛的擠奶計量。
權利要求
1.擠奶數位化智能型電子計量系統，其包括有計量器、顯示控制器、吸乳器和上位管理機，所述顯示控制器的數據輸出端與所述上位管理機連接，所述顯示控制器的控制輸出端與所述吸乳器的控制端連接；其特徵在於，所述計量器的內置式霍爾傳感器的數據輸出端與所述顯示控制器連接，所述顯示控制器的控制輸出端與所述計量器的雙向控制閥的控制端連接。
2.根據權利要求I所述的一種擠奶數位化智能型電子計量系統，其特徵在於，所述計量器包括渦旋罩、玻璃計量杯、下連接組件、除沫均布器、控制管、均布導流傘、雙向控制閥、膜片閥、彈性膜片單向閥和內置式霍爾傳感器；在所述玻璃計量杯上部設有所述渦旋罩，在所述玻璃計量杯下部設有所述下連接組件；在所述渦旋罩內設有所述除沫均布器；所述控制管一端穿過所述除沫均布器的出奶口和所述渦旋罩的控制通孔、與所述均布導流傘的頂部中心連通且與所述均布導流傘成一體結構；並且所述控制管與所述玻璃計量杯內腔連通；所述控制管外壁與所述出奶口之間形成環狀間隙；所述均布導流傘置於所述玻璃計量杯內；所述均布導流傘的傘狀最外沿與所述玻璃計量杯內壁的形成環狀間隙；在所述控制管另一端的頂端設有所述雙向控制閥；在所述除沫均布器的均布器主體底部、所述控制管的外壁上套裝有所述膜片閥；在所述玻璃計量杯與所述下連接組件之間設有所述彈性膜片單向閥；在所述下連接組件中心設有所述內置式霍爾傳感器的導向杆，所述導向杆穿過所述彈性膜片單向閥的單向閥擋板通孔置於所述玻璃計量杯內腔，在所述單向閥擋板上方的所述導向杆上滑動套裝有所述內置式霍爾傳感器的環狀浮子；在所述下連接組件底部一側設有放奶口。
3.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，在所述渦旋罩的側壁上設有所述進奶口，在所述渦旋罩的頂部中心設有所述控制通孔。
4.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述除沫均布器包括所述均布器主體和擋板，在所述均布器主體的中心設有所述出奶口 ；在所述均布器主體的上部設有所述擋板，所述擋板為兩個或兩個以上的間斷的圓弧形擋板圍成的圓環形擋板。
5.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述擋板之間的縫隙為大於3mm小於4. 5mm。
6.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述膜片閥包括膜片閥擋片和膜片閥彈簧，所述膜片閥擋片套裝在所述均布器主體底部的所述控制管上；所述膜片閥彈簧套裝在所述膜片閥擋片底部的所述控制管上。
7.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述彈性膜片單向閥包括單向閥擋板、單向閥擋片和單向閥彈簧，所述單向閥擋板置於所述玻璃計量杯和所述下連接組件之間，在所述單向閥擋板中心設有所述單向閥擋板通孔，所述單向閥擋片套裝在所述單向閥擋板底部的所述內置式霍爾傳感器導向杆上；所述單向閥彈簧套裝在所述單向閥擋片底部的所述內置式霍爾傳感器導向杆上。
8.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述內置式霍爾傳感器包括導向杆和環狀浮子，在所述導向杆內均勻排列有霍爾元件，所述環狀浮子滑動套裝在所述導向杆上，沿所述導向杆作上、下運動。
9.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述均布導流傘的傘狀外沿與所述玻璃計量杯內壁的環狀間隙大於O. 5mm小於2mm。
10.根據權利要求2所述的一種擠奶數位化智能型電子計量器，其特徵在於，所述控制管外壁與所述出奶口的環狀間隙大於O. 5mm小於2_。
全文摘要
本發明公開了一種擠奶數位化智能型電子計量系統，其包括有計量器、顯示控制器、吸乳器和上位管理機，顯示控制器的數據輸出端與上位管理機連接，顯示控制器的控制輸出端與吸乳器的控制端連接；計量器的內置式霍爾傳感器的數據輸出端與顯示控制器連接，顯示控制器的控制輸出端與計量器的雙向控制閥的控制端連接。優點在於降低了空氣及負壓切換時產生的振蕩，牛奶均勻地流到瓶內，提高了計量檢測的精度；計量準確、響應速度快、結構簡單、操作方便、維護方便、可在線設置參數，自動顯示擠奶量與管理信息，通過上位管理機大量的信息存儲，方便了奶牛飼養的管理，適宜各種規模的奶牛養殖地的擠奶自動計量，經濟適用。
文檔編號G01F19/00GK102783421SQ20111014154
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月18日 優先權日2011年5月18日
發明者曹賽 申請人:曹賽