автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.02, диссертация на тему:Обоснование параметров и режимов работы оптоэлектронного устройства для контроля интенсивности потока и количества молока

УДК 637 116-52

На правах рукописи

ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОТОКА И КОЛИЧЕСТВА МОЛОКА

Специальность 05 20 02 - Электротехнологии и электрооборудование в сельском хозяйстве (по техническим наукам)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Зерноград 2008

003166654

Диссертация выполнена на кафедре теоретических основ электротехники и электроснабжения сельского хозяйства Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Азово-Черноморская государственная агроинженерная академия»

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Забродина Ольга Борисовна

Официальные оппоненты доктор технических наук, профессор

Семенихин Александр Михайлович

кандидат технических наук Овсянников Дмитрий Алексеевич (ФГОУ ВПО КубГАУ)

Ведущее предприятие Государственное научное учреждение

Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства (ГНУ ВНИПТИМЭСХ)

00

Защита диссертации состоится «^Г» 2008 года в /0 часов на

заседании диссертационного совета ДМ 220 001 01 в Азово-Черноморской государственной агроинженерной академии (АЧГАА) по адресу 347740, г Зерноград Ростовской области, ул Ленина, 21, в аудитории 201 (корпус 5)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО АЧГАА

Автореферат разослан « / »Л г

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

И Шабанов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Интенсификация производства молока предусматривает комплексную механизацию и автоматизацию ряда технологических процессов предприятия по его производству При этом эффективность производства зависит как от количества произведенного молока, которое обуславливается отбором поголовья, кормлением, адекватным доением, так и от его качества, определяемого здоровьем вымени, которое зависит от режима работы доильного аппарата и технологии промывки оборудования

Анализ технологических процессов показывает, что для проведения селекционной и зоотехнической работы, рационального кормления и адекватного доения необходимо контролировать интенсивность молоковыведения и учитывать количество молока

Известные устройства измерений расхода и количества молока, как правило, объемного действия, имеющие подвижные детали в потоке Все они обладают недостатками, связанными со сложностью конструкции, промывки и обслуживания В последние годы появился ряд бесконтактных средств измерений расхода и количества молока, но способы измерений, применяемые в этих приборах, предназначены для контроля сплошного потока молока Однако молочные потоки, движущиеся по трубопроводам доильных установок, не являются сплошными, и применение таких устройств ограничено, особенно для почетвертного контроля

Все это обуславливает необходимость совершенствования бесконтактных устройств измерений интенсивности потока и количества молока путем применения современной электронной базы для контроля параметров моло-ковоздушной смеси как двухфазного потока

Цель исследования — повышение эффективности процесса автоматизированного доения коров путем совершенствования технических средств контроля интенсивности потока и количества молока

Объект исследования — молоковоздушная смесь, движущаяся по трубопроводам доильной установки в процессе доения коров

Предмет исследования — закономерности изменения параметров электрического сигнала, полученного путем преобразования лучистого потока, модулированного двухфазным потоком молоковоздушной смеси

Методы исследования. При аналитическом исследовании использованы методы теории вероятности и математической статистики с применением современного программного обеспечения и компьютерной техники При экспериментальных исследованиях использованы методы физического моделирования движения молоковоздушной смеси в трубопроводах, основ электроники и светотехники

Научная новизна.

- Способ контроля интенсивности молоковыведения и количества молока путем преобразования параметров двухфазного молоковоздушного потока в модулированный оптический сигнал первичного оптического преобразова- , теля и последующего его преобразования в электрический, ^ /

- алгоритм и программа обработки выходного напряжения оптоэлек-тронного преобразователя в эквивалентные интенсивность двухфазного потока молоковоздушной смеси и количество молока

Новизна технических решений подтверждена патентами РФ № 2288576, №2315473

На защиту выносятся:

- способ бесконтактного оптического контроля интенсивности потока и количества молока,

- методика и способ вычисления интенсивности потока и количества молока по параметрам выходного напряжения, полученного в результате преобразования модулированного оптического излучения в электрический сигнал,

- параметры оптоэлектронного устройства для контроля интенсивности молоковыведения и количества молока,

- закономерности изменения погрешностей измерений интенсивности потока молока при соответствующем изменении мощности и длины волны электромагнитного излучения, конструктивных параметров оптоэлектронного преобразователя, объемной концентрации молока, частоты опроса аналого-цифрового преобразователя (АЦП)

Практическая ценность состоит в использовании способа контроля интенсивности по параметрам двухфазного потока молока и его количества в процессе доения, обосновании параметров и разработке конструкции оптоэлектронного устройства контроля интенсивности потока в виде независимого модуля доильного аппарата Алгоритм и программа обработки выходного напряжения оптоэлектронного преобразователя в эквивалентные интенсивность двухфазного потока молоковоздушной смеси и количество молока

Реализация результатов исследования. Результаты работы переданы в ООО «Спец-Энерго» для изготовления экспериментальной партии оптоэлектронного устройства для контроля интенсивности потока и количества молока, используются при изучении дисциплины «Метрология, стандартизация и сертификация»

Научная апробация работы и публикации. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях ФГОУ ВПО АЧГАА в 2005, 2006, 2007 годах, ГНУ ВНИПТИМЭСХ в 2006, 2007 годах, Ставропольском ГАУ в 2007 году По результатам исследований получены патенты РФ

По результатам исследований опубликовано пять статей, в том числе две в журналах из перечня ВАК

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти 1лав, общих выводов и приложений, списка использованной литера гуры из 125 наименований, в том числе 7 на иностранных языках Основное содержание диссертации изложено на 130 страницах машинописного текста, включает 46 рисунков, 13 таблиц, приложения на 7 страницах

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отражена актуальность разработки новых способов и устройств для контроля интенсивности потока и количества молока, сформулированы цель, объект и предмет исследования, научная и рабочая гипотезы, задачи исследований

В первой главе «Анализ средств учета и контроля потока молока автоматизированного доения на предприятиях по его производству» рассмотрены известные устройства и способы контроля количества молока и интенсивности молочного потока

Проблемой учета молока на доильных установках занимались ученые И А Барышников, И Ф Бородин, И К Винников, О Б Забродина, А А Карташов, Э А Келпис, В А Королев, В Ф Королев, 3 В Макаровская, М Мейн, В Ф Ужик, 10 А Цой и др Проблеме измерений расходов двухфазных потоков посвящены труды ученых В М Ильинского, П П Кремлевского, Г П Катыс, С С Кутателадзе, А Н Павловского, У Г Уиттлстоуна и др

Проведен анализ известных устройств для учета количества и интенсивности потока молока с целью определения современных тенденций совершенствования и разработки средств измерений параметров потока молока

Совершенствование доильной техники и технологии доения коров имеет важное значение для повышения производительности процесса, обеспечения безопасного и эффективного доения

Анализ научно-исследовательских работ показал, что устройства измерений количества молока и интенсивности молоковыведения можно разделить на два класса первый - приборы, имеющие подвижные элементы в потоке мочока, второй — приборы, не создающие преград потоку молока Вторые являются более предпочтительными с точки зрения воздействия на молоко и обеспечения высокого качества промывки оборудования

Приборы первого класса счетчики и датчики достаточно распространены, их производят известные зарубежные фирмы DeLaval и System Happel, Евроагросоюз и др В силу механического принципа действия они ненадежны в работе, громоздки, а также непригодны для четвертного контроля доения

Для обеспечения необходимой погрешности измерений количества молока в этих конструкциях предусмотрено предварительное отделение от него воздуха В таких конструкциях счетчиков молока интенсивность молокоот-дачи измеряют по времени наполнения измерительной емкости, снижая оперативность поступления информации для управления процессом доения

С развитием микроэлектроники наметилась тенденция использования электронных счетчиков для измерения удоя Эти средства применяют для измерений количества молока в магистральных трубопроводах и для измерений индивидуальною удоя Для упрощения алгоритмов вычисления в этих приборах разделяют молоко и воздух, что требует определенных конструк-

тивных решений и также затрудняет их использование для оценки количества и интенсивности потока, идущего непосредственно от доильного стакана

В доильных установках молоко по трубопроводам транспортируется вакуумом, в виде неоднородного двухфазного потока Молоко представляет собой сложную дисперсную структуру, компоненты которой обладают различными свойствами, поэтому внутренняя поверхность коммуникаций оказывает значительное влияние на его структуру

Для наименьшего воздействия на качество молока наиболее перспективными являются способы бесконтактных измерений количества и параметров потока

В настоящее время существуют приборы для измерений количества молока, использующие бесконтактные электромагнитный, ультразвуковой или оптический способы измерений

Все перечисленные способы предусматривают измерение количества молока в сплошном потоке и не могут измерить расход двухфазного потока, имеющего место в молочных шлангах, соединяющих узлы доильных аппаратов с доильным ведром или молокопроводом А для управления процессом доения необходима оперативная информация об интенсивности потока молока именно на этом участке

В результате анализа известных устройств, требований государственных стандартов к автоматизированным доильным установкам, а также зоотехнических требований сформулированы требования, предъявляемые к устройствам контроля интенсивности потока и количества молока

- погрешность измерений до 2%,

- широкий диапазон измерений расхода от 3,3 мл/с в конце доения до 83 мл/с во время максимума молоковыведения,

- отсутствие сопротивлений и подвижных частей в потоке молока,

- независимость результатов измерений от свойств потока молока (давление, температура, плотность, вязкость, жирность),

- простота конструкции, эксплуатации, компактность и требуемая надежность

На основании требований к устройству сформулирована научная гипотеза пульсации плотности молочного потока, создаваемые движущейся мо-локовоздушной смесью, можно использовать для получения информации о параметрах потока

Для достижения поставленной цели потребовали решения следующие задачи

- исследовать возможность применения оптического способа контроля интенсивности двухфазного потока молоковоздушной смеси,

-разработать алгоритм обработки выходного напряжения измерительного преобразователя и обосновать конструкцию и режимы работы устройства контроля интенсивности потока молока, мощность и длину волны оптического излучения,

-получить расходные характеристики устройства Определить градуи-ровочный коэффициент устройства для контроля интенсивности потока мо-

лока и оценить влияние периода опроса АЦП, состава и температуры молока на погрешность измерений,

— провести производственную проверку разработанной конструкции устройства контроля интенсивности потока и количества молока,

- оценить экономический эффект от использования устройства

В главе 2 «Теоретическое обоснование способа контроля интенсивности потока и количества молока с помощью оптоэлектронного преобразователя» представлено теоретическое обоснование способа контроля интенсивности потока и количества молока с помощью оптоэлектронного преобразователя

Движение молока по трубопроводам доильных установок носит неустановившийся характер - от ламинарного при стекании по трубопроводу доильного стакана до турбулентного и пробкового режимов течения при транспортировке по молокопроводу

На участке от соска коровы до коллектора и молокосборника доильной установки транспортировка молока осуществляется только за счет перепада давления, создаваемого вакуумной системой

При теоретическом анализе были сделаны следующие допущения сечение участков молочных линий, на которых рассматривается движение молока, можно считать постоянными по длине участка, характер задач позволяет рассматривать движение жидкости как одномерное, неустановившееся движение жидкости накладывает условие на время измерения, для молочных коммуникаций составляет порядка 0,5 с

При турбулентном движении скорость потока и давление в фиксированном сечении молокопровода изменяются по случайному закону в окрестностях средней величины С ростом средней скорости расширяется частотный спектр этих колебаний, который представляет собой совокупность движения отдельных разномасштабных вихрей

Такое представление о движении потока жидкости позволяет использовать аппарат теории случайных процессов и математический аппарат, позволяющий учесть динамику движения жидкости во времени

С другой стороны, статистический подход позволяет выявить характер связей между моментами различных порядков, что позволяет использовать традиционный для гидромеханики полуэмпирический подход

Рассматриваемый способ измерений основан на модуляции светового потока движущимся потоком молоковоздушной смеси При изменении объемной концентрации молока в смеси соответственно будет изменяться и световой поток

Если производить измерения лучистого потока через равные промежутки времени, получим серию точек, одна координата которых определена моментом времени, вторая координата - величина напряжения, пропорционального объемной концентрации молока в момент измерений Соединив полученные точки, получим кривую, описывающую движение молока в трубопроводе

Принципиальная схема оптического измерительного преобразователя показана на рисунке 1

А-А

1 - ИК излучатель, 2 - собирающая линза, 3 - граница потока молока, 4 - приемник ИК излучения Рисунок 1 — Принципиальная схема оптического измерительного преобразователя

Рассмотрим схему преобразования объемного содержания молока в объеме измерительного преобразователя в электрический сигнал (рисунок 2) Лучистый поток Р(Л) длиной волны Я, пройдя через слой движущейся моло-ковоздушной смеси Q(t) с поглощением изменит свою величину пропорционально объемному содержанию молока в измерительном объеме

1 в(0 /Участок трубопровода

РП) т Рв(Я,г1м0) и(Р) и(Пмо,0

^^Измерительный

Рисунок 2 — Схема преобразования мощности оптического излучения длиной волны Я в электрический сигнал

Модулированный лучистый поток Р(Я,г]ма), попадая на фотоприемник, преобразуется в напряжение и(цм0Л), пропорциональное его величине

Согласно закону Бугера, уменьшение мощности излучения йР(Х) при прохождении слоя среды пропорционально самой мощности электромагнитного излучения и объемной концентрации молока в молоковоздушной смеси

ар{х)=-р{Х) р{х) (1)

здесь Р(X) =РП(Х)+РР(Х) — общий коэффициент ослабления лучистого потока,

Р„(Л) — коэффициент поглощения лучистого потока с длиной волны Л, РРШ ~ коэффициент ослабления лучистого потока с длиной волны Л за счет рассеяния на частицах, ц„0 - объемная концентрация молока в измерительном объеме оптического преобразователя

Если излучение проходит через слой среды толщиной к, в которой среднее значение коэффициента поглощения Р(Л)=Р(Л,Ь), мощность излучения вычисляется по формуле

из которой следует

(3)

В однородной среде, в которой вдоль направления распространения излучения имеет место

Р(Л,к)=Р(Л)=сот1,

следует

РЛя)=/>о(я)е"^=/'0(я)ф), (4)

где т(Л)=ехр(~Р(Л)И) - спектральный коэффициент пропускания среды Этот коэффициент можно представить произведением

т(Л) = т„(Л)тр(Л),

в котором

т„(Л)=ехр(-Р„(Л)), т„(Л)=ехр(-Рр(Л))

Абсолютное значение коэффициента т(Л), обусловленного поглощением, зависит от массы т среды, заключенной в трубке единичной площади на длине /, определяется по формуле

= (5)

где кп(Л) - спектральный коэффициент поглощения на единицу массы среды в единичной по сечению трубке

Если на пути распространения излучение проходит через среду с переменной плотностью

Л

= > (6)

О

интегральный коэффициент пропускания в заданном спектральном диапазоне Л1 - Л2 определяется отношением интегралов

т, =)ф)с/Л / ¡Р0(Я}1Л (7)

А, / Л,

Излучение, распространяясь через жидкие и газообразные среды, в которых существуют турбулентные потоки, подвержено случайным изменениям во времени При этом наблюдаются флуктуации мощности проходящего излучения и случайные деформации фронта волны, приводящие к локальным изменениям направления распространения излучения

В силу указанных явлений общий коэффициент пропускания т(Л) в турбулентной среде представляет собой случайную функцию времени, которую можно характеризовать математическим ожиданием М(т) и центрированной корреляционной функцией K/t)

Преобразование лучистого потока в напряжение происходит пропорционально коэффициенту усиления, а уравнение зависимости выходного напряжения измерительного преобразователя имеет вид

ÁVm) = Ky е"А*- , (8)

где и — выходное напряжение измерительного преобразователя, В, Ку — коэффициент усиления, В, Д, - интегральный коэффициент поглощения среды от А/ до Я.2, r¡M0 - объемная концентрация молока в измерительном объеме оптического преобразователя

Коэффициент поглощения среды является функцией длины волны излучения, излучение светодиода не носит монохроматический характер Величина /?для молока определяется спектральной кривой излучения светодиода Аналитическое определение /? для диапазона спектра представляется весьма сложным, поэтому определим его экспериментально

Рассмотрим движение жидкости по трубе сечением S с прямолинейной осью Ох, считая, что площадь поперечного сечения потока зависит от координаты и времени (рисунок 3) Сделаем два измерения в разные моменты времени t¡ и t2 через интервал времени At Во время первого измерения объемная концентрация молока в измерительном объеме оптического преобразователя будет r¡MOi, во время следующего измерения объемная концентрация молока станет т]М02 Скорость изменения объемной концентрации во времени будет пропорциональна интенсивности потока

Интенсивность потока молока является функцией нескольких переменных

Q = f{l,d,z,h,t), (9)

где I = const — длина участка молокопровода, м„ d = const — диаметр молоко-провода, м, z — геометрическая высота, м, h — пьезометрическая высота, м, t - время, с

Рисунок 3 - Схема движения молоковоздушной смеси С учетом вышеизложенного

е=/(7„.0.

Л

(10)

(П)

где /<"? - коэффициент интенсивности потока, мл

Подставив в уравнение (11) значения объемной концентрации молока в моменты времени ?/ и получим интенсивность потока за время

Схема канала измерений, реализованная в оптоэлектронном устройстве контроля интенсивности потока молока, показана на рисунке 4

Рисунок 4 - Структурная схема канала измерения

Средняя квадратическая погрешность измерений определяется уравнением

о- -50 Г*(/■ - Л)У , {А"У | (У , (Да'зша')2 +(да'51п«-)2 ( " VI ) V«; соза' + соза'

где ( /1 — /2) — разница частот, возникающих при отражении оптического излучения, Гц, л( — /2) — погрешность определения величины ( /1 — /2), Гц, п — показатель преломления, X - длина волны излучения, нм, а — величина угла между потоком и лучом оптического излучения, град, лп, л).п, ла ла " - максимальные погрешности этих величин

Погрешности лп и л Я0 пренебрежимо малы, так как скорость света в жидкости или газе, а значит и показатель преломления п отличаются высокой стабильностью, а источники монохроматического излучения — обеспечивают неизменность частоты / , а следовательно, и Х0 с высокой степенью точности Погрешность а„ зависит только от погрешности градуировочного коэффициента аю определяемого точностью измерений углов а' и а " и погрешностью (Ту/ .. ¡2) измерения разности частот Погрешность ак равна 0,1 - 0,25% Погрешность а(11 _ ¡2) в случае применения высокоточного цифрового частотомера будет очень мала Общая погрешность аи будет весьма близка к погрешности <тк Погрешность измерений интенсивности потока будет зависеть от точности определения площади потока и соответствия между измеренной и средней скоростями

Погрешности вычислений расхода и количества молока складывались из погрешностей отдельных элементов канала измерений и погрешности преобразования объемной концентрации молока Погрешности анализа подразделялись в зависимости от порождающих их факторов и особенностей проявления на погрешности аппроксимации, трансформированные, вычислительные и параметрические

Предполагается, что все погрешности имеют нормальное распределение, а раздельное суммирование аддитивных и мультипликативных погрешностей обеспечивает запас по величине погрешности с доверительной вероятностью 0,9

Расчетная результирующая погрешность измерительного канала, представленного на рисунке 4, состоящего из излучателя и приемника ИК излучения, усилителя сигнала фотодиода, аналого-цифрового преобразователя и микроконтроллера, составляет 1,7 %

В третьей главе «Методика проведения лабораторных и производственных экспериментальных исследований оптоэлектронного устройства контроля интенсивности потока молока» представлены экспериментальные установки и изложены методики проведения экспериментальных исследований устройства контроля интенсивности потока и количества молока

Экспериментальные исследования проводились на установке, оснащенной цифровым осциллографом АСК 3106, с целью проверки теоретических предположений о связи между параметрами потока и электрическим сигналом, полученных путем преобразования из модулированного оптического из-

лучения, прошедшего через двухфазный поток молока, а также проверки алгоритма вычислений интенсивности потока и количества молока на основе информации, поступающей от оптоэлектронного измерительного преобразователя.

В соответствии с этим в программу экспериментальных исследований входило определение необходимой мощности излучения в оптическом измерительном преобразователе; длины волны излучения, обеспечивающей наибольшую чувствительность измерительного преобразователя; зависимости между значением интенсивности потока полученной с помощью устройства и действительной величиной интенсивности потока; зависимости выходного напряжения измерительного преобразователя от объёмной концентрации молока, находящегося в нём; влияния состава молока и его температуры на погрешность измерений устройства; проверка устройства в условиях молочнотоварной фермы.

Рисунок 7 — Фрагмент записи выходного сигнала измерительного преобразователя

Установлено, что движение молока в трубопроводе носит случайный характер, поскольку неизвестно, сколько и в какой момент времени пройдёт молока через контрольное сечение трубопровода (рисунок 7). Проверка нормальности распределения величины выходного напряжения измерительного

2 2

преобразователя произведена по критерию / . ЗначениеX' , вычисленное для

реализации произвольного расхода, составило Г 988 = 32010,56 при табличном

значении X2= 47165062. Что позволило применить к исследуемому процессу статистический аппарат, разработанный для анализа функций, распределённых по нормальному закону.

Результаты определения интенсивности потока проверены по критерию Кохрена на воспроизводимость. Вычисленное значение критерия составляет Gp = 1,96 • 10~4, табличное значение GT= 0,5157. Значения критериев позволяют сделать вывод о воспроизводимости опытов и достоверности их результатов.

В четвёртой главе «Результаты лабораторных и производственных экспериментов» приведены результаты экспериментальных исследований.

Для получения наибольшей разрешающей способности оптического измерительного преобразователя определена необходимая мощность источника ИК-излучения, которая составила 50 мВт.

На рисунке 5 представлены зависимости выходного напряжения опто-электронного измерительного преобразователя от тока, проходящего через светодиод, при пустом и заполненном молоком измерительном преобразователе.

Ток излучателя, мА

Графики экспериментальных зависимостей выходного напряжения от тока излучателя для светодиодов: 1 - АЛ108, 2 - АЛ106, 3 - АЛ107; напряжение шумов соответственно для светодиодов: 4 - АЛ107, 5 - АЛ106, 6 - АЛ108

Рисунок 5 - Графики экспериментальных зависимостей выходного сигнала измерительного преобразователя от тока светодиода

Экспериментально установлено влияние длины волны излучения на изменение напряжения измерительного преобразователя при различной степени заполнения измерительного преобразователя молоком - от пустого до полностью заполненного.

Длина волны излучения, при которой достигается максимальная чувствительность измерительного преобразователя, составила 940 нм при токе излучающего диода 20 мА.

Для определения зависимости между выходным напряжением измерительного преобразователя и объёмной концентрацией молока, находящегося в нём, проведены эксперименты с различной объёмной концентрацией и жирностью молока (рисунок 6). Результаты экспериментов позволяют сделать вывод о слабом влиянии жирности на результат измерений при длине волны излучения 940 нм и получить уравнение зависимости напряжения от объёмной концентрации молока

^„-0.985

^та=К„е °'315 , (13)

где г)м0 - объёмная концентрация молока в измерительном объёме измерительного преобразователя; Кц— коэффициент напряжения, В; ивых - выходное напряжение измерительного преобразователя, В;

Объёмная концентрации молока, о.е.

1 — зависимость, построенная по уравнению (13); 2 — жирность молока 4%; 3 - то же для 7%; 4 — то же для 1 %

Рисунок 6 — Зависимость выходного сигнала измерительного преобразователя от объёмной концентрации молока

В соответствии с программой исследований проведены эксперименты по определению необходимого периода опроса АЦП для обоснования минимальных аппаратных требований при наименьшей погрешности измерений. Период опроса составляет 1 мс. Для большего и меньшего периода опроса АЦП определено влияние на погрешность вычисления количества молока. Период опроса менее 1 мс нецелесообразен из-за увеличения аппаратных требований, в то время как погрешность снижается всего на 0,049% при периоде 0,5 мс и на 0,099% при 0,4 мс.

Увеличение периода опроса приводит к росту погрешности измерений, при периоде опроса 4 мс наблюдается увеличение результата вычислений ин-

тенсивности потока на 1,5%. При увеличении периода опроса АЦП выше 4 мс прирост результата вычислений составляет уже 6%. Таким образом, погрешность измерений прямо пропорциональна периоду опроса АЦП. Влияние периода опроса АЦП на погрешность измерений объясняется тем, что с увеличением периода возрастает среднее значение выходного напряжения оптоэлектронного преобразователя, что приводит к завышению результата определения интенсивности потока (рисунок 8).

Экспериментально проверено влияние на результат измерений интенсивности потока состава и температуры молока, положения измерительного преобразователя в пространстве. Результаты экспериментов позволяют сделать вывод об отсутствии влияния перечисленных факторов на результат измерений интенсивности потока.

Изменение температуры от 10 до 40 °С приводит к изменению среднего значения амплитуды выходного сигнала на 5%.

0,1462

$ 0,1446

§ 0,1444

0,1442 0,144 4-

4 5 6 7 Период опроса АЦП, мс

10

1 - среднее значение напряжения при периоде опроса АЦП I мс; 2 — прирост величины среднего значения напряжения при увеличении периода опроса

Рисунок 8 - Влияние периода опроса на величину среднего значения напряжения измерительного преобразователя

По результатам исследований разработано устройство (рисунок 9) для измерений интенсивности потока молока, встраиваемое в разрез молочного шланга доильного аппарата, позволяющее измерить интенсивность молочного потока и количество молока с погрешностью, составляющей в среднем 1,5%.

Рисунок 9 — Вид устройства со снятой крышкой

В пятой главе «Экономическая эффективность использования устройства для контроля интенсивности потока молока» представлено технико-экономическое обоснование применения устройства для контроля интенсивности потока молока при автоматизации доения. Чистый дисконтированный доход за год эксплуатации составляет 78178 руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработанный способ контроля интенсивности потока молока (патент РФ № 2315473) с использованием преобразования интенсивности потока в модулированный оптический сигнал и последующего преобразования оптического сигнала в напряжение, пропорциональное его параметрам, а также полученные алгоритмы и программы, позволили создать оптоэлек-тронное устройство для контроля интенсивности потока в процессе доения. Параметры устройства обеспечиваются длинной волны излучения составляющей 940±5 нм при мощности оптического излучателя 50±2 мВт; зависимость между объёмной концентрацией молока и выходным напряжением оп-тоэлектронного преобразователя, описывается уравнением

-0.985

Uaux = е 0-315 .

2. Доказана независимость результатов контроля интенсивности двухфазного потока и количества молока с помощью разработанного оптоэлек-тронного устройства от таких факторов как: изменение жирности молока в диапазоне 1,0...7,0% и его температуры в диапазоне Ю...40°С, положения измерительного преобразователя в пространстве (от 0 до 90°), что позволяет устанавливать устройство в любом месте транспортировки молока по трубопроводам от доильных стаканов до магистрального молокопровода.

3. Установлено, что зависимость погрешности измерений для разработанного оптоэлектронного устройства от частоты опроса АЦП носит харак-

_

тер близкий линейному и не превышает 2% Частота опроса АЦП для получения наименьшей погрешности измерительного преобразователя при минимальных аппаратных требованиях к устройству составляет 1 ООО Гц

4 Результаты производственной проверки оптоэлектронного устройства контроля интенсивности потока молока проведенной на МТФ подтвердили работоспособность устройства и правильность сделанных при лабораторных исследованиях выводов Величина погрешности измерений, полученная при проведении производственного эксперимента составила 1,5±0,09 %

5 Применение оптоэлектронных устройств для контроля интенсивности потока и количества молока на автоматизированных доильных установках позволяет снизить стоимость производства молока и упростить обслуживание оборудования, использовать адаптивные технологии доения Расчетный годовой дисконтированный доход от использования может составить 78178 руб на одну доильную установку Елочка — Плюс 2x12 в ценах 2007г

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Моренко С А Способ и устройство для измерений интенсивности потока молоковоздушной смеси / С А Моренко // ж Механизация и электрификация сельского хозяйства — № 10 — 2007 —С 22

2 Моренко С А Устройство для контроля / С А Моренко, Е Н Чмелева //ж Сельский механизатор -№ 12 — 2007 —С 35

3 Моренко САК созданию средств контроля процесса молоковыведе-ния / С А Моренко // Электротехнологии и электрооборудование в сельскохозяйственном производстве - Зерноград ФГОУ ВПО АЧГАА, 2005 -Вып 5,т 1-е 130-136

4 Моренко С А Результаты исследования бесконтактного датчика количества молока /ОБ Забродина, С А Моренко // Сборник научных трудов, АЧГАА -Зерноград ФГОУ ВПО АЧГАА, 2006 - С 95-101

5 Моренко С А Оптический преобразователь для контроля интенсивности молоковыведения / Методы и технические средства повышения эффективности применения электроэнергии в сельском хозяйстве сборник научных трудов -Ставрополь АГРУ С, 2007 -С 168-174

6 Патент РФ № 2288576, 7 АО 115/01, 001Р1/56, Датчик расхода молока Забродина О Б , Моренко С А опубликовано 2006 12 10

7 Патент РФ № 2315473, 7 АО 117/00, Способ измерения расхода молока и устройство для его осуществления Забродина О Б , Моренко С А опубликовано 2008 01 27

JIP 65-13 от 15 02 99 Формат 60x84/16. Подписано в печать 18 03 2008 г Уч-изд л 1,1 Тираж!00экз Заказ№144.

РИО ФГОУ ВПО АЧГАА

347740, г Зерноград, Ростовской обл , ул Советская, 15

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИЗ СРЕДСТВ УЧЁТА И КОНТРОЛЯ ПОТОКА МОЛОКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ДОЕНИЯ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ПО ЕГО ПРОИЗВОДСТВУ.

1.1 Технологические и зоотехнические требования к современной системе учёта на предприятии по производству молока.

1.2 Способы и устройства для измерений интенсивности потока молока.

1.3 Структура молоковоздушного потока.

1.4 Способы и устройства измерений параметров двухфазных потоков.

1.5 Научная гипотеза, цель и задачи исследования.

2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ СПОСОБА КОНТРОЛЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОТОКА И КОЛИЧЕСТВА МОЛОКА С ПОМОЩЬЮ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ.

2.1 Обоснование способа контроля интенсивности потока молока.

2.2 Обоснование типов излучателя и приёмника оптического измерительного преобразователя интенсивности потока молока.

2.3 Влияние объёмной концентрации молока на величину выходного напряжения измерительного преобразователя.

2.4 Характеристики движения молоковоздушной смеси.

2.5 Анализ погрешностей измерительного канала оптоэлектронного устройства контроля интенсивности потока молока.

3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА КОНТРОЛЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОТОКА МОЛОКА.

3.1 Программа экспериментальных исследований.

3.2 Установка для проведения эксперимента.

3.3 Методика экспериментальных исследований.

3.3.1 Определение необходимого значения мощности и длины волны излучения.

3.3.2 Определение зависимости между объёмной концентрацией молока и выходным напряжением измерительного преобразователя.

3.3.3 Выбор частоты опроса измерительного преобразователя.

3.3.4 Предварительный эксперимент по определению соответствия вычисленного и заданного значения интенсивности потока молока.

3.4 Программа производственного эксперимента.

4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЛАБОРАТОРНЫХ И ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ.

4.1 Определение необходимой мощности излучения.

4.2 Градуировка измерительного преобразователя по величине объёмной концентрации молока.

4.3 Оценка погрешности измерений между вычисленной интенсивностью потока и заданным значением интенсивности потока.

4.4 Оценка влияния температуры на вычисление интенсивности потока.

4.5 Влияние периода опроса АЦП на погрешность вычислений интенсивности потока молока.

4.6 Результаты производственной проверки оптоэлектронного устройства контроля интенсивности потока молока.

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ИНТЕНСИВНОСТИ ПОТОКА МОЛОКА.

5.1 Расчёт капитальных вложений.

5.2 Расчёт эксплуатационных затрат.

5.3 Расчёт экономической эффективности.

Животноводство является одной из важнейших отраслей агропромышленного комплекса по обеспечению населения продовольствием.

Молочная отрасль животноводства представляет собой широко разветвленную сеть предприятий по производству и переработке молока.

Важнейшими направлениями развития молочной отрасли являются увеличение производства и повышение качества молока, а также технологические и технические аспекты, связанные со сбором, учётом и первичной его обработкой.

На качество исходного молока — сырья влияют такие факторы как оснащение ферм современным оборудованием, внедрение высокой санитарно-гигиенической культуры обслуживания, обеспечение животных полноценными кормами.

Современные способы стерилизации и асептического розлива молока позволяют хранить его при комнатной температуре в течение месяца, а при некоторых способах обработки даже больше. Именно такая продукция востребована рынком. Но для этого, прежде всего, требуется сырье высокого качества.

Повышение качества заготовляемого молока является одним из важнейших факторов развития молочной отрасли, которое обеспечивается техническими и технологическими аспектами, связанными со сбором и первичной его обработкой.

Технологические и технические аспекты непосредственно связаны с автоматизацией процессов производства молока. Автоматизированные системы учёта продуктивности коров используются на зарубежных и отечественных фермах, сбор информации о надоях осуществляется с помощью различного рода счётчиков молока, которые зачастую громоздки и требовательны в обслуживании.

В настоящее время процесс технико-технологического обновления производства молока в России в значительной степени затруднён из-за недостаточного использования новейших технологий, современного отечественного оборудования.

Одним из способов улучшения качества произведённого молока является автоматизация процесса доения, позволяющая решить задачи его учёта, управления процессом доения и улучшения промывки оборудования. Учёт молока позволяет контролировать надой каждой коровы и анализировать его во времени. Управление процессом доения благоприятно сказывается на здоровье животных, исключает передержки доильных стаканов, способствует увеличению продуктивности. Улучшение промывки оборудования может быть достигнуто уменьшением числа узлов оборудования, которые трудно подаются автоматизированной промывке. Тем самым уменьшается время и улучшается качество промывки молокопроводов. Производимые промышленностью счётчики молока плохо приспособлены к автоматизированной промывке, в них может оставаться как молоко, так и промывочная жидкость, что ухудшает качество произведённого продукта.

В настоящее время потенциал продуктивности коров используется всего на 50.60 %. Устаревшие технологии машинного доения, с типовым набором операций и жесткими режимами доения не учитывают текущих физиологических потребностей каждого животного в процессе производства, не реализуют их биологические возможности. Это приводит к недополучению продукции, ограничивает возможности воспроизводства стада и сокращает ресурсы разводимых пород скота.

Изложенное позволяет сформулировать цель работы.

Цель работы, совершенствование технических средств контроля интенсивности потока и количества молока.

Задачи исследования

1. Исследовать возможность применения оптического способа контроля интенсивности двухфазного потока молоковоздушной смеси.

2. Разработать алгоритм обработки выходного напряжения измерительного преобразователя и обосновать конструкцию и режимы работы устройства контроля интенсивности потока молока, мощность и длину волны оптического излучения.

3. Получить расходные характеристики устройства. Оценить влияние периода опроса АЦП, состава и температуры молока на погрешность измерений.

4. Провести производственную проверку разработанной конструкции устройства контроля интенсивности потока и количества молока и оценить экономический эффект от использования устройства.

Объект исследования — процесс модуляции оптического излучения молоковоздушной смесью движущейся, по трубопроводам доильной установки.

Предмет исследования — закономерности изменений параметров электрического сигнала, полученного путём преобразования лучистого потока модулированного двухфазным потоком молоковоздушной смеси.

Научную новизну работы составляют: способ контроля интенсивности молоковыведения и количества молока путем преобразования параметров двухфазного молоковоздушного потока в модулированный оптический сигнал первичного оптического преобразователя; способ, алгоритм и программа обработки выходного напряжения оптоэлектронного преобразователя в эквивалентные интенсивность двухфазного потока молоковоздушной смеси и количество молока; закономерности изменения погрешностей измерений интенсивности потока молока оптоэлектронным преобразователем;

Методика исследования. Аналитическое описание процесса модуляции светового изучения двухфазным потоком методами теории вероятности и математической статистики с применением современного программного обеспечения и компьютерной техники для определения зависимостей между электрическим сигналом и интенсивностью потока молока. Экспериментальные исследования в лабораторных условиях преобразования модулированного потоком молока оптического излучения в электрический сигнал и определение параметров потока по характеристикам этого сигнала.

Практическая ценность. Способ контроля интенсивности потока по параметрам двухфазного потока молока и количества молока в процессе доения. Параметры и конструкция устройства контроля интенсивности потока молока в виде независимого модуля доильного аппарата. Алгоритм и программа обработки выходного напряжения оптоэлектронного преобразователя в эквивалентные интенсивность двухфазного потока молоковоздушной смеси и количество молока.

На защиту выносятся: способ контроля интенсивности потока и количества молока оптоэлектронным устройством; методика и способ определения интенсивности потока и количества молока по параметрам выходного напряжения, полученного в результате его преобразования из модулированного оптического излучения; параметры оптоэлектронного устройства для контроля интенсивности молоковыведения и количества молока; закономерности изменений погрешностей измерений интенсивности потока молока при соответствующем изменении мощности и длины волны ЭМИ, конструктивных параметров оптоэлектронного преобразователя, объемной концентрации и частоты опроса АЦП.

Научная гипотеза. Интенсивность потока и количество прошедшего молока можно определить по модулированному электрическому сигналу, полученному путём преобразования оптического излучения, прошедшего через поток молоковоздушной смеси.

Рабочая гипотеза. Повысить эффективность производства и качество молока, на автоматизированных доильных установках, можно путём использования бесконтактного устройства контроля интенсивности потока молока с оптоэлектронным преобразователем.

Публикации. По результатам исследований опубликовано четыре статьи, в том числе две из перечня ВАК, получены патенты РФ № 2288576, № 2315473.

Общие выводы

1. Обоснован способ контроля интенсивности потока молока (патент РФ № 2315473) с использованием преобразования интенсивности потока в модулированный оптический сигнал и последующего преобразования оптического сигнала в напряжение, пропорциональное его параметрам.

2. Разработаны алгоритм и программа обработки выходного напряжения, оптоэлектронного устройства для контроля интенсивности потока в процессе доения и обоснованы его параметры: длинна волны излучения 940±5 нм при мощности оптического излучателя 50±2 мВт.

3. В результате исследований расходных характеристик устройства, определена зависимость интенсивности потока от выходного напряжения оптоэлектронного преобразователя

О 975 II

Д' итлх 2

Установлено, что зависимость погрешности измерений для разработанного оптоэлектронного устройства от периода опроса АЦП носит характер близкий линейному, а сама погрешность измерений не превышает 2% для периода опроса составляющего 1мс, причём состав молока, его температура и положение измерительного преобразователя в пространстве не оказывают влияние на результат измерений.

4. Результаты производственной проверки оптоэлектронного устройства контроля интенсивности потока молока, проведённой на МТФ, подтвердили работоспособность устройства и правильность сделанных при лабораторных исследованиях выводов. Величина погрешности измерений, полученная при проведении производственного эксперимента, составила 1,5±0,09 %.

5. Применение оптоэлектронных устройств для контроля интенсивности потока и количества молока на автоматизированных доильных установках позволяет снизить стоимость производства молока и упростить обслуживание оборудования, использовать адаптивные технологии доения. Расчётный годовой дисконтированный доход от использования может составить 78178 руб. на одну доильную установку Ёлочка - Плюс 2x12 в ценах 2007г.

120

1. Трофимов А.Ф. Интенсивная технология производства молока /

2. A.Ф.Трофимов, А.А. Алёшин., М.Г. Залесская и др. Минск.: Ураджай, 1991.- 142с.

3. Вопросы физиологии машинного доения / Под ред. И.А. Барышникова М.: Колос, 1970. - 199 с.

4. Антроповский М.Н. Молочное оборудование животноводческих ферм / М.Н. Антроповский, Л.И. Киренков, А .Я. Салманис — М.: Россельхозиздат,1975. 144 с.

5. Велиток И.Г. Технология машинного доения коров / И.Г.Велиток -М.: Колос, 1975.-256 с.

6. Бабкин В.П. Механизация доения коров и первичной обработки молока / В.П. Бабкин М.: Агропромиздат, 1986. — 271 с.

7. Королёв В.Ф. Доильные машины / В.Ф. Королёв. — М.: Машиностроение, 1969. — 279 с.

8. Королёв В.Ф. Основные принципы конструирования доильных машин / В.Ф.Королёв, Н.И.Еланская. В сб.: Вопросы Физиологии машинного доения. - М.: 1970. - с. 81-88.

9. Карташов Л.П. Контроль при машинном доении /Л.П.Карташов. -М.: Россельхозиздат, 1977. 47 с.

10. Карташов Л.П. Машинное доение коров / Л.П. Карташов. М.: Колос, 1982.-301 с.

11. Винников И.К. Основные направления совершенствования системы учёта молока на фермах и комплексах / И.К.Винников,

12. B.А.Петровский, В.А.Дриго. Механизация и электрификация технологических процессов на животноводческих фермах / Научные труды ВНИПТИМЭСХ. - Зерноград.: 1980, вып. 38, с. 110-113.

13. Забродина О.Б. Технологии, системы и установки для комплексной механизации и автоматизации доения коров / О.Б. Забродина, И.К. Винников, Л.П. Кормановский. Зерноград. 2001. - 354с.

14. Краснов И.Н. Вопросы совершенствования для механизации заключительных операций доения коров на автоматизированных доильных установках. — В кн. V Всесоюзный симпозиум по машинному доению сельскохозяйственных животных, ч И. — М., ВАСХНИЛ, 1979, с. 54-55.

15. Бородин И.Ф. Автоматизация технологических процессов / И.Ф. Бородин, Ю.А. Судник. М.: КолосС, 2004. - 344 с.

16. Астахов А.С. Исследование и разработка измерительных устройств для количественного замера в потоке молока на молочно-животноводческих фермах колхозов и совхозов. Автореф. дисс.канд.техн.наук. — М., 1970. — 25с.

17. Цой Ю.А. Основные направления развития механизации, электрификации и автоматизации молочных ферм и комплексов.// Науч. тр. ВИЭСХ, т. 51. М.:1980. с.120- 125.

18. Королёв В.А. Совершенствование технологий и технических средств учёта молока при машинном доении коров. Дис. канд. тех. наук. — Зерноград.: 1984.-253 с.

19. Макаровская З.В. Технологические основы повышения эффективности работы доильных аппаратов. Автореф. дисс.док.техн.наук. -0реннбург,2004. 36с.

20. Тенденции развития сельскохозяйственной техники за рубежом. М.: ФГНУ, Росинформагротех , 2004. 178 с.

21. Патент РФ № 2151499; 7 A01J5/007, A01J7/00; Переносной манипулятор линейной доильной установки. Пономарёв А.Ф., Ужик В.Ф., Борозенцев В.И., Ужик В.И., Ужик О.В. опубликовано 2000.06.27.

22. Патент РФ № 2266638; 7 АО 1J5/01, Молокомер М-1. Малявкин Н.П., Лазаренко В.Н., Гильманов Г.З. опубликовано 2005.12.27.

23. Патент РФ № 2081562; 6 A01J5/01; Счётчик молока. Лукин С.А., Мусин A.M., Герасенков А.А., Марьяхин Ф.Г., Учеваткин А.И., Цой Ю.А., Зеленцов А.И. опубликовано 1997.06.20.

24. Патент РФ № 2051572; 6 А01J5/01; Счётчик молока. Мурашев Г.С. опубликовано 1996.01.10.

25. Патент РФ № 2048075; 6 A01J5/01; Счётчик молока вакуумированной молочной линии. Кирсанов В.В., Зеленцов А.И., Цой Ю.А. опубликовано 1995.11.20.

26. Патент РФ № 2019961; 5 A01J7/00; Воздухоразделитель-счётчик. Талалаев Г.Д., Талалаев Г.Д. опубликовано 1994.09.30.

27. Групповой учёт молока на доильных установках. В.И. Доровских, А.В. Щедрин, В.Т.Щедрин.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 2003.- № 9. с.8-9.

28. Расходомер молочных продуктов, http://www.bronkhorst.com

29. Доильный аппарат с электронным пульсатором, www.agroru.com

30. Патент РФ № 2233081; 7 A01J5/01; Счётчик молока. ДорвскихВ.И., Щедрин В.Т., Щедрин А.В. опубликовано 2004.07.27.

31. Патент РФ № 2062668; 6 A01J7/00; Узел очистки поточного молокомера. Т. Хефельмайр. опубликовано 1996.06.27.

32. Патент РФ №2044472; 6 A01J7/00; Способ индивидуального учёта молока с автоматической коррекцией погрешности определения удоя и устройство для его осуществления. Цой Ю.А., Зеленцов А.И., Кирсанов В.В., Герасенков А.А. опубликовано 1995.09.27

33. Патент РФ № 2144762; 7 А01J7/00; Молокомер. Андреева Н.В., Карташов Л.П., Макаровская З.В., Огородников П.И., Попов А.А. опубликовано 2000.01.27.

34. Патент РФ № 2062668; 6 A01J7/00; Узел очистки поточного молокомера. Т. Хефельмайр. Опубликовано 1996.06.27.

35. Патент РФ № 2053654; 6 АО 1J7/00; Молокомер. Винников И.К., Рудой Н.В., Рудая О.И. опубликовано 1996.02.10.

36. Патент РФ № 2221417; 7 A01J7/007; Переносной манипулятор для доения коров. Пономарёв А.Ф., Скляров А.И., Ужик В.Ф., Ужик А.В., Борозенцев В.И. опубликовано 2004.01.20.

37. Патент РФ № 2214089; 7 A01J5/04; Доильный аппарат.

38. Ледин Н.П., Литвинов А.Н., Самойлов B.C., Кондейкин П.И., Дульнев Ю.В., Рогинский Г.И., Коробейников А.Т. опубликовано 2003.10.20.

39. Патент РФ № 2208312 7 A01J5/01; A01J7/00; G01F3/00; Способ измерения количества молока в потоке и устройство для его осуществления. Алексеев С.В., Цой Ю.А., Зеленцов А.И., Мильман И.Э., Волнейкин В.В. опубликовано 2003.07.20.

40. Патент РФ № 2192126; 7 A01J5/01, G01F1/00; Способ измерения количества жидкости в потоке. Цой Ю.А., Зеленцов А.И., Кирсанов В.В., Челноков В.В. опубликовано 2002.11.10.

41. Патент РФ № 2066533; 6 А01J5/01; Датчик потока молока. Мурашев Г.С., СтрижакИ.В. опубликовано 1996.09.20.

42. Патент РФ № 2222185; 7 А01J5/01; Способ группового учёта молока на доильных установках и устройство для его осуществления. Комаровский П.П опубликовано 2004.01.27.

43. Патент РФ № 2203536; 7 A01J5/02; Доильная установка. Сорокин В.К., Антроповский Н.М., Морозов Н.М., Казанский Д.В. опубликовано 2003.05.10.

44. Патент РФ № 2005355; 5 А01J7/00; Устройство для учёта и отбора проб молока. Винтерле Г.Р. опубликовано 1994.01.15.

45. Фирменные системы доения не лишены недостатков. http://www.milkinfo.ru

46. Патент РФ №2205535; 7 АО 1J5/01 ,G01F3/00; Групповой счётчик молока для доильных установок. Марьяхин Ф.Г., Учеваткин А.И., Коршунов Б.П., Мальнев В.П., Юферев Л.Ю. опубликовано 2003.06.10.

47. Патент РФ № 2157620; 7 A01J7/00; Групповой счётчик молока. Марьяхин Ф.Г., Учеваткин А.И. опубликовано 2000.10.20.

48. Патент РФ № 2076585; 6 A01J5/01; Молокомер. Костин В.Д., Марьяхин Ф.Г., Учеваткин А.И., Цыганков М.А., Орлов В.А., Домогацкий В.В. опубликовано 1997.04.10.

49. Шабшаевич М.Л. Измерение объёма молока в потоке электромагнитными счётчиками — расходомерами. / Шабшаевич М.Л., Бурдунин М.Н., Милосердов В.В. // Молочная промышленность. 2004. -№5.-С.42-43.

50. Лабутин С.А. Ультразвуковые волноводные измерители параметров однофазных и двухфазных сред и потоков / Лабутин С.А., Мельников В.И. // Датчики и системы. 2001. - № 2. - С.54 - 62.

51. Счётчики молока, http://www.delaval.ru

52. Патент РФ № 2093982; 6 A01J7/00; Способ измерения расхода молока и устройство для его осуществления. Т. Хефельмайр, Я. Майер Юн. опубликовано 1997.10.27.

53. Патент РФ № 2288576; 7 A01J5/01, G01F1/56; Датчик расхода молока. Забродина О .Б., Моренко С.А. опубликовано 2006.12.10.

54. Галаов К.К. Электропроводность молока при машинном доении коров / Галаов К.К., Засеев С.З., Дзицоев П.Р. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства.- 1972. № 9.-С.47- 48.

55. Кремлёвский П.П. Измерение расходов многофазных потоков / П.П. Кремлёвский — Л.: Машиностроение. 1982. — 213 с.

56. Кутателадзе С. С. Гидродинамика газожидкостных систем / С.С. Кутателадзе, М. А. Стырикович — М.: Энергия,1976. — 232 с.

57. Мамаев В. А. Движение газожидкостных смесей в трубах /

58. B.А. Мамаев, Г. Э. Одишария, О. В. Клапчук и др. М.: Недра, 1978. 270

59. Тарасов Ф.М. Гидродинамика и теплообмен в аппаратах молочной промышленности / Ф.М. Тарасов. — М.: Пищевая промышленность. 1970.- 215 с.

60. Кремлёвский П.П. Расходомеры и счётчики количества / П.П. Кремлёвский — Л., Машиностроение. 1989. — 701с.

61. Тепел А. Химия и физика молока / А. Тепел М., 1979.

62. Апенко М.И. Прикладная оптика. / М.И. Апенко, А.С. Дубовик — М.: Наука, 1971.

63. Расчёт и конструирование расходомеров / Под ред. П.П. Кремлёвского М.: Машиностроение. 1978. — 224 с.

64. Кутателадзе С.С. Гидравлика газожидкостных систем /

65. C.С. Кутателадзе, М.А. Стырикович М.: Л., Государственное энергетическое издательство. — 1958. — 232 с.

66. Дж. Дейли Механика жидкости./Дж. Дейли, Д. Харлеман. М.: Энергия. - 1971.-480 с.

67. Бобровников Г.Н. Бесконтактные расходомеры./ Бобровников Г.Н., Новожилов Б.М.,Сарафанов В.Г. М.: Машиностроение. 1985.-128 с

68. Патент RU № 2315473; 7 A01J7/00; Способ измерения расхода молока и устройство для его осуществления. Забродина О.Б., Моренко С.А. опубликовано 2008.01.27.

69. Долгов В.А. Электронные датчики для автоматических систем контроля / В.А.Долгов, А.В.Келин М.: Советское радио. 1968 - 88 с

70. Ильинский В.М. Бесконтактное измерение расходов. / В.М. Ильинский М.: Энергия. 1970. - 112 с.

71. Бержерон.Л От гидравлического удара в трубах до разряда в электрической сети. / Л Бержерон. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы. 1962. - 347с.

72. Марков М.Н. Приёмники инфракрасного излучения / М.Н. Марков -М.: Наука. 1968.-167 с.

73. Желнов Ю.А. Точностные характеристики управляющих вычислительных машин / Ю.А. Желнов -М., Энергоатомиздат, 1983.

74. Эпштейн М.И. Измерения оптического излучения в электронике / М.И. Эпштейн М.: Энергоатомиздат. 1990. - 254 с.

75. Порфирьев Л.Ф. Основы теории преобразования сигналов в оптико-электронных схемах. / Л.Ф. Порфирьев Л.: Машиностроение. 1989. — 387 с.Хинце И.О., Турбулентность, Физматгиз, 1963.

76. Якушенков Ю.Г. Основы теории расчёта оптико-электронных приборов / Ю.Г. Якушенков М.: Советское радио. 1971. - 336 с.

77. Маякин В.П. Электронные системы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостей и газов / В.П. Маякин, Э.Г. Донченко М.: Энергия. 1970. - 88 с.

78. Андронов И.В. Измерение расхода жидкостей и газов / И.В. Андронов-М.: Энергоиздат. 1981. 88 с.

79. Дюнин А.К. Основы механики многокомпонентных потоков / А.К. Дюнин, Ю.Т. Борщевский, Н.А. Яковлев Новосибирск. Издательство сибирского отделения АН СССР. 1965. - 74 с.

80. Хомяков Г. Д. Принципы построения системы воспроизведения расхода газожидкостных потоков. // Измерительная техника 1976. — №6, -с.55 — 56.

81. Цой Ю.А., Молочные линии животноводческих ферм и комплексов. М., Колос. 1982. 220 с.

82. Седов Л.И., Механика сплошной среды, т. 1 М.,1973.

83. Панасенков Н., Горбунов А., Северин В., Фиалков М. Исследование работ напорных камер и дисков полузакрытых сепараторов. Молочная промышленность, 1962, №3, с. 11-13.

84. Мамаев В.А. Движение газожидкостных систем в трубах./ Мамаев В.А., Одишария Г.Э. и др. -М., 1978.

85. Демидович Б.П. Численные методы анализа. М., 1963.

86. Цой Ю.А. К методам гидравлического расчёта звеньев молочной линии ферм промышленного типа. Тез. докл. молодых учёных ВИЭСХ, 1973.

87. Мухитдинов М. Оптические методы и устройства контроля влажности / М. Мухитдинов, Э.С. Мусаев — М.: Энергоатомиздат. 1986. 96 с

88. Киясбейли А. Ш. Первичные преобразователи систем измерения расхода и количества жидкостей / Киясбейли А. Ш., Лившиц Л. М. — М.: Энергия. 1980.-80 с.

89. Бахмутский В.Ф. Применение оптоэлектронных компонентов в измерительной технике / В.Ф. Бахмутский, Н.И. Гореликов, Ю.Н. Кузин — М.: ЦНИИТЭИприборостроения. 1975. 54 с.

90. Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под ред. Е.П.Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. - 480 с.

91. Зельдович Я.Б. Элементы прикладной математики / Зельдович Я.Б., Мышкис А.Д М.: Наука. 1972. - 592 с.

92. Мирский Г.Я. Аппаратное определение характеристик случайных процессов / Г.Я. Мирский М.: Энергия. 1972. - 456 с.

93. Островерхов В.В. Динамические погрешности аналого-цифровых преобразователей / В.В. Островерхов -Л.: Энергия. 1975. 176 с.

94. Бендат Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пирсол М.: Мир. 1989. - 540 с.

95. Новицкий П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П.В. Новицкий, И А. Зограф Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с.

96. Баюков А.В. Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы / А.В. Баюков, А.Б. Гитцевич, и др. М.: Энергоатомиздат. 1985. - 744 с.

97. Булычёв A.JI. Аналоговые интегральные схемы / А.Л. Булычёв, В.И. Галкин, В.А. Прохоренко — Беларусь, 1985. 382 с.

98. Новаченко И.В. Микросхемы для бытовой аппаратуры / И.В. Новаченко, В.М. Петухов, И.П. Блудов, А.В. Юровский М. Радио и связь. 1989.-384 с.

99. Бендат Дж. Измерение и анализ случайных процессов. Дж Бендат, А. Пирсол М.: Мир. 1974. - 408 с.

100. Купер Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем / Дж. Купер, К. Макгиллем М.: Мир. 1989. - 376 с.

101. Налимов В.В. Теория эксперимента / В.В. Налимов М.: Наука. 1971.-208 с.

102. Арене X. Многомерный дисперсионный анализ / X. Арене, Ю. Лёйтер — М. Финансы и статистика. 1985. 230 с.

103. Романенко А.Ф. Вопросы прикладного анализа случайных процессов / А.Ф. Романенко, Г.А. Сергеев М.: Советское радио. 1968. 256 с.

104. Ермаков С.М. Математическая теория оптимального эксперимента / С.М.Ермаков, А.А. Жиглявский М.: Наука. 1987. - 320 с.

105. Лавренчик В.Н. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов / В.Н. Лавренчик М.: Энергоатомиздат. 1986. - 272 с.

106. Веденяпин Г.В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г.В. Веденяпин М.: Колос. 1967.- 158 с.

107. Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов / А.Б. Лурье Л.: Колос. 1981. - 382 с.

108. Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С.В. Мельников, В.Р. Алешкин, П.М. Рощин Л. Колос. 1972. - 200 с.

109. Радченко Г.Е. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий протекания процесса / Г.Е. Радченко. — Горки, 1978.

110. Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк М. Мир. 1972.-382 с.

111. Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений / Е.Ф. Долинский-М.: Издательство стандартов. 1973. — 190 с.

112. Азизов A.M. Точность измерительных преобразователей /

113. A.M. Азизов, А.Н. Гордов Л.: Энергия. 1975. - 256 с.

114. Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б.А. Доспехов М.: Колос. 1972. - 207 с.

115. Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента / В.И. Асатурян- М.: Радио и связь. 1983. 248 с.

116. Коптев В. В. Основы научных исследований и патентоведения. /

117. B.В.Коптев, В.А. Богомягких, М.Ф. Трифонова М.: Колос. 1993. - 144 с.

118. Плотников В.М. Интегрирующие измерительные приборы / В.М. Плотников, В.А. Подрешетников, Л.Н. Тетеревятников М.: Машиностроение. 1977. - 183 с.

119. Павлов А.В. Приёмники излучения автоматических оптико-электронных приборов / А.В. Павлов, А.И. Черников М.: Энергия. 1972. -240 с.

120. Измайлов А.Ф. Численные методы оптимизации / А.Ф. Измайлов, М.В. Солодов М.: Физматлит. 2005. - 304 с.

121. Гук М. Аппаратные средства IBM РС/М. Гук СПб.: Питер. 2003.- 928с.

122. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской федерации. — М.,1998. 219 с.

123. Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д.Э. Старик — М.: Финанстатинформ. 1996. — 92 с.

124. Федичкин А.Г. Снижение трудоёмкости производства молока /А.Г.Федичкин, В.Ф. Машенков М.: Колос. 1982. - 63 с.

125. Microcontroller with internal AD. www.microchip.com

126. PIC relates tools, http://www.iet.unipit.it/rluigi/pic.html.

127. Milk-Flow, http://www.delaval.com

128. Patent № 3499422 (USA). Automated milking system Kurt Nelslon, Wappingers Falls, N.Y., a corporation of New Jersey. Patented Mar., 1970, №10.

129. Montalscot I. Une gestion automatise de lietable laitiere. /Eleage bovin ovin- caprin, 1981, № 106, s.33-36.

130. Patent № 0054915. Milk — claw including inspection means for milk sucked from cow's teats / Eisai Co., Ltd., Tokyo 112 (JP). EP Classified abstracts, 1982, № 26.

131. Patent № 2810376. Milchmengenmessgerat / Schiller, Peter. Auszge aus den Auslegeschriften, 1980, № 14.