[发明专利]一种红外式奶流量监测装置及其监测方法

说明书

技术领域

本发明涉及乳制品生产领域，尤其涉及一种红外式奶流量监测装置及其监测方法。

背景技术

在现代奶业生产中，大规模挤奶作业的机械化和自动化正不断普及和深入。目前的挤奶机设备，在使用时一般先引导乳牛们(1头以上，含1头)并排站成一列，或围成一圈，尾部朝向员工作业区；除了作业中用药液擦拭乳房、乳头及将吸奶杯套到乳头上的动作是由人工完成，其它工作已实现了完全的自动化。

然而，在统计牛奶的计量时，往往会用到很多的瓶瓶罐罐、液面探测等设备，如此复杂的操作导致了挤奶生产效率的降低，同时监测到的结果也无法保证精确稳定。

发明内容

为了解决上述效率低、精确度低等问题，本发明提供一种红外式奶流量监测装置及其监测方法，通过利用电子信息技术，使得奶流量的统计工作变的简单而精确，从而提高挤奶的生产效率。

上述的一种红外式奶流量监测装置，包括自上至下依次设置的上输奶支管、主壳体、下输奶支管以及控制器，所述上输奶支管的顶部设置有奶流入口，所述下输奶支管的底部设置有奶流出口；其中，所述主壳体的内部设置有矩形内通道，所述矩形内通道的顶部与上输奶支管相连通，所述矩形内通道的底部与下输奶支管相连通；所述矩形内通道的两个不相邻侧壁的外表面分别设置有红外发射晶体管和红外接收晶体管；所述红外发射晶体管设置有发射信号线和地线，所述红外接收晶体管设置有接收信号线和地线。

上述装置中，所述红外发射晶体管和红外接收晶体管位于同一水平面内。

上述装置中，所述红外发射晶体管设置有2根发射信号线和1根地线。

上述装置中，所述红外接收晶体管设置有2根接收信号线和1根地线。

上述装置中，所述上输奶支管、矩形内通道以及下输奶支管的内壁均设置有光滑的食品级塑胶层。

上述装置中，所述矩形内通道为透明塑胶通道。

上述的一种监测奶流量的方法，包括以下步骤：

S1、监测单位时间内的奶流量，具体方法如下：设牛奶密度为n，矩形通道截面积为S，牛奶在矩形通道中流动的单位时间为dt，流动位移为dl，则有：

C=n×S×dldt=n×S×V;]]>

其中，C表示单位时间奶流量，V表示奶流在矩形通道中的流速；

S2、监测时间段内的奶流量，具体方法如下：设t₀为红外发射晶体管发射红外线的时间，t₁为红外接收晶体管收到红外线的时间，则有：

该段时间内的奶流量＝n×S×V×(t₁-t₀)＝C×(t₁-t₀)；

S3、将S2得到的监测值与预设的数值进行比较，并判断其是否大于预设值：如该时间段内的监测值大于预设数值，则证明输奶过程尚未停止，并返回S2；如该时间段内的监测值不大于预设数值，则证明输奶过程已结束，并进行S4；

S4、计算总奶流量，具体方法如下：对S2和S3得到的(t₀,t₁)、(t₁,t₂)、(t₂,t₃).....(t_i,t_i+1)多个时间段的监测值进行求和，则有：