NL1010369C2

NL1010369C2 - Werkwijze alsmede een inrchting voor het akoestisch bewaken van het verloop van een proces, zoals een melkproces.

Info

Publication number: NL1010369C2
Application number: NL1010369A
Authority: NL
Inventors: Karel Van Den Berg; Dick Marius Oort
Original assignee: Maasland Nv
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 1999-12-21
Also published as: DE69935365T2; AU2500099A; EP0953829A3; ES2284235T3; EP2156734B1; JP4139004B2; ATE356344T1; EP0953829A2; EP2156734A3; EP0953829B1; EP1731885A3; AU753836B2; JPH11346585A; US20020129771A1; US7028559B2; CA2270455C; DK0953829T3; CA2270455A1; US20020139308A1; EP1731885A2

Description

WERKWIJZE ALSMEDE EEN INRICHTING VOOR HET AKOESTISCH BEWAKEN VAN HET VERLOOP VAN EEN PROCES, ZOALS EEN MELKPROCES

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het akoestisch bewaken van het verloop van een proces, 5 waarbij het amplitudeverschil en/of de intensiteitswaarde van geluid tijdens het proces wordt gemeten en waarbij met een geluids- en/of trillingssensor, zoals een piëzo-elektrische transducent continu of met een instelbare frequentie, de amplitudes en/of de intensiteitswaarden van het geluid en/of 10 de trillingen worden gemeten gedurende het gehele proces of een deel van het proces en onderling en/of met een tevoren bepaalde drempelwaarde en/of referentiewaarde en/of referen-tiepatroon worden vergeleken, om aan de hand daarvan conclusies te trekken met betrekking tot de voortgang en/of het 15 verloop en/of het aanwezig zijn van storingen en/of afwijkingen in het verloop van het proces. Het is gebleken dat met een piëzo-elektrische transducent, die in dit geval als microfoon wordt gebruikt, het op zeer eenvoudige wijze is vast te stellen of het proces naar wens verloopt.

20 Volgens een kenmerk van de uitvinding wordt de drempelwaarde aangepast in afhankelijkheid van welk proces is opgestart en/of in afhankelijkheid van het stadium waarin het proces zich bevindt. Het is gebleken dat bovengenoemde werkwijze in het bijzonder zeer goed toepasbaar is bij het 25 bewaken van een melkproces, waarbij met behulp van de piëzo-elektrische transducent in een deel van het melkleidingstel-sel en/of in een melkbeker de amplitude en/of de intensiteitswaarde van het geluid wordt gemeten dat door de luchtstroming in de melkbeker en/of in het het melkleidingstelsel 30 wordt veroorzaakt als deze melkbeker niet is aangesloten en een melkvacuüm in het melkleidingstelsel is aangelegd, welke amplitude en/of intensiteitswaarde wordt opgeslagen als een referentiewaarde en/of referentiepatroon, om daaruit af te leiden of een melkbeker al dan niet correct is aangesloten op 35 een speen. Volgens weer een ander kenmerk van de uitvinding is het voorts mogelijk de piëzo-elektrische transducent te controleren door na verloop van tijd deze referentiewaarde en/of dit referentiepatroon te vergelijken met nieuw verkre- 1010369 2 gen waarden en/of patronen. Voorts is het mogelijk met deze drempelwaarde te bepalen of een melkbeker abrupt van een speen wordt losgekoppeld of dat deze niet helemaal goed aan de speen is aangekoppeld, daar in het eerste geval tijdens 5 het abrupt afkoppelen direct een hoge amplitude en/of inten-siteitswaarde wordt verkregen die ongeveer vergelijkbaar is met de drempelwaarde, terwijl in het tweede geval er weliswaar een amplitudeverhoging is waar te nemen maar deze is niet zo hoog als de drempelwaarde.

10 De uitvinding heeft tevens betrekking op een sensor voor het meten van amplitudeverschil en/of intensiteitswaarde van geluid, voorzien van een piëzo-elektrische transducent, die geschikt is voor het toepassen van de werkwijze zoals hierboven is beschreven. De uitvinding heeft dan ook voorts 15 betrekking op een sensor voor het meten van amplitudeverschil en/of intensiteitswaarden van geluid, voorzien van een piëzo-sensor, zoals een piëzo-elektrische transducent, met het kenmerk, dat de sensor een huis omvat dat vervaardigd is uit een materiaal met een sterk absorberend vermogen voor geluid 20 en/of trillingen, zoals bijvoorbeeld siliconen, terwijl ten minste één piëzo-elektrische sensor in het huis is ingebed. Met een sterk absorberend materiaal wordt voorkomen dat omgevingsgeluid de meting beïnvloedt en/of verstoort. Teneinde een goede meting te verkrijgen dient de piëzo-sensor 25 relatief dicht nabij een wand van het huis te zijn aangebracht. Op deze wijze wordt het te meten geluid en/of worden de te meten trillingen zo optimaal mogelijk aan de piëzo-sensor doorgegeven. Het zal duidelijk zijn dat naast siliconen ook een ander geschikt materiaal kan worden toegepast. 30 Volgens weer een ander kenmerk van de uitvinding omvat de piëzo-sensor een geleidingselement dat zich tot nabij een wand van het huis uitstrekt of door de wand heen steekt. Met het geleidingselement is het mogelijk de piëzo-sensor verder van de wand in het absorberend materiaal in te bedden, zonder 35 dat dit ten koste gaat van een goede overdracht van het geluid en/of de trillingen aan de piëzo-sensor. In een uitvoeringsvoorbeeld overeenkomstig de uitvinding is het geleidingselement uitgevoerd als een opneemnaald die verbon- 1010369 3 den is met de piëzo-elektrische transducent.

Volgens een ander facet van de uitvinding is de piëzo-sensor in een kamer of afsluitbare holte in het huis aangebracht. In een voorkeursuitvoering overeenkomstig de 5 uitvinding is deze kamer of afsluitbare holte zodanig bemeten dat deze tevens een luchtkamer omvat. De aanwezigheid van een dergelijke luchtkamer vereenvoudigt het trillen van de piëzo-elektrische sensor, waardoor een optimale meting kan plaatsvinden. Volgens weer een ander facet van de uitvinding rust 10 de piëzo-sensor op een vloeibare of stroperige laag, zoals bijvoorbeeld vaseline of gel, met een relatief goed geleidend vermogen voor trillingen en/of geluid. Doordat de laag vloeibaar of stroperig is, sluiten het huis en de piëzo-elektrische sensor perfect op elkaar aan, daar oneffenheden zowel 15 in de wand van het huis als in een wand van de sensor door de laag perfect worden opgevuld. Indien de sensor met een afsluitbare holte is uitgevoerd, omvat de sensor volgens een kenmerk van de uitvinding een afsluitelement, zoals bijvoorbeeld een dop, waarmee de holte tegen omgevingsgeluid kan 20 worden afgesloten. In een voorkeursuitvoering overeenkomstig de uitvinding is het afsluitelement evenals het huis uit een sterk absorberend materiaal vervaardigd. Teneinde een goede overdracht van het geluid en/of de trillingen op de piëzo-sensor te bewerkstelligen, is het afsluitelement volgens een 25 kenmerk van de uitvinding als een aandrukdop uitgevoerd. Volgens een nader kenmerk van de uitvinding omvat de aandrukdop een aandrukdeel dat op een ander deel van de sensor dan op het meetelement van de sensor werkzaam is.

Naast het feit dat de bovengenoemde sensor op een 30 te meten onderdeel kan worden bevestigd, zoals bijvoorbeeld op een lagerhuis, door het huis bijvoorbeeld hierop te klemmen, is het tevens mogelijk volgens een ander kenmerk van de uitvinding het huis te voorzien van een kanaal waardoorheen een vloeistof en/of een gas kan stromen. Op deze wijze 35 is het mogelijk om akoestische metingen te verrichten in de vloeistof en/of gasstroom door het huis. Om de invloed van het omgevingsgeluid op de meting te minimaliseren en/of om het mogelijk te maken bij een relatief lage stroomsnelheid I01C363 4 van de vloeistof en/of het gas toch een goede meting te verkrijgen, is het volgens een kenmerk van de uitvinding van voordeel dat in of nabij het kanaal een stromingsverstorend element aanwezig is dat in althans een deel van het kanaal de 5 stroming van de vloeistof en/of het gas beïnvloedt. Doordat de vloeistof en/of het gas door dit stromingsverstorende element gaat wervelen, kan een betere meting worden verkregen. Naast het feit dat het stromingsverstorende element een additioneel element is, kan ook de plaatsing van de sensor, 10 bijvoorbeeld dicht nabij een bocht in een leidingstelsel, een dergelijke verstorende werking veroorzaken.

In een voorkeursuitvoering overeenkomstig de uitvinding omvat het stromingsverstorende element een sensor voor een verdere meting, zoals bijvoorbeeld een temperatuur-15 of geleidbaarheidssensor.

De uitvinding heeft tevens betrekking op een melkinrichting voorzien van een melkleidingstelsel en melkbekers, met het kenmerk, dat de melkinrichting geschikt is voor het toepassen van de werkwijze zoals hierboven is beschreven 20 alsmede is voorzien van een sensor zoals hierboven is beschreven. In het geval dat een melkproces wordt bewaakt is het mogelijk in één of meerdere van de melkleidingen van een melkbeker een dergelijke sensor aan te brengen. Indien in elk van de melkbekers of in elk van de melkleidingen een derge-25 lijke sensor is aangebracht, is het mogelijk om per uierkwar-tier informatie te verkrijgen omtrent het verloop van het melkproces. Zo kan per melkbeker worden gecontroleerd of deze geen leklucht vertoont, dat wil zeggen dat deze niet goed is aangesloten, of bijvoorbeeld plotseling wordt afgetrapt. 30 Voorts is het mogelijk een indicatie te verkrijgen in welk traject het melkproces op een bepaald moment verkeert. Zo kan duidelijk het voormelken, het hoofdmelken en het namelken van elkaar worden onderscheiden. Volgens een verder aspect van de uitvinding is het op deze wijze mogelijk de voornoemde 35 referentiewaarde en/of het referentiepatroon en/of de drempelwaarde aan te passen aan de melkcyclus zelf, dat wil zeggen een andere waarde of een ander patroon te kiezen voor het voormelken, het hoofdmelken en het namelken of het is 1010369 5 mogelijk per dier of per groep dieren de bovengenoemde waarde en/of patronen aan te passen. Op deze wijze kan heel specifiek per speen of per dier of per groep dieren een uiterst nauwkeurige meting en dus bewaking van het melkproces worden 5 verkregen. Bovengenoemde werkwijze en sensor zijn in het bijzonder geschikt in een melkinrichting die is voorzien van een melkrobot voor het automatisch aansluiten van melkbekers op een te melken dier, daar bij een dergelijke melkrobot het niet altijd zo is dat er toezicht is van een bedieningsper-10 soon. Met de bovengenoemde werkwijze en sensor kan aldus zonder de aanwezigheid van een bedieningspersoon het melkproces op akoestische wijze worden bewaakt.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de bijgaande figuren, waarin: 15 Figuur 1 een melkbeker toont met een deel van een melkleidingstelsel waarin de sensor overeenkomstig de uitvinding is opgenomen;

Figuur 2 een dwarsdoorsnede toont van de sensor overeenkomstig figuur 1, en 20 Figuur 3 een bovenaanzicht toont volgens de pijlen III - III in figuur 2.

Figuur 1 toont een melkbeker 1 die is voorzien van een pulsatieleiding 2 en een melkleiding 3. In de melkleiding 3 is een sensor 4 opgenomen voor het meten van amplitudever-25 schil en/of intensiteitswaarde van geluid. De melkbeker 1 kan deel uitmaken van een automatische melkinrichting die is voorzien van een melkrobot voor het automatisch aanbrengen van melkbekers op de spenen van een te melken dier.

In figuur 2 is een dwarsdoorsnede van de sensor 4 30 overeenkomstig figuur 1 weergegeven. De sensor 4 omvat een huis 5 dat is vervaardigd uit een materiaal dat een sterk absorberend vermogen heeft voor geluid en/of trillingen. Aan weerszijden van het huis 5 zijn twee nippels 6 aangebracht, waarop de melkleiding 3 is aangesloten. In het huis 5 is 35 verder een kanaal 7 aangebracht, waardoorheen de melk en/of reinigingsvloeistof en/of lucht kan stromen. In het huis 5 is 1010369 6 verder, zoals in figuur 2 en 3 is weergegeven, een cilindervormige holte 8 aangebracht die reikt tot dicht nabij het kanaal 7. In de onderzijde van het cilindervormige huis 8 is een vloeibare of stroperige laag 9 aangebracht met een goed 5 geleidend vermogen voor geluid en/of trillingen. Deze laag 9 kan bijvoorbeeld vaseline zijn. Op de laag 9 is een piëzo-sensor 10 aangebracht die een ronde messingplaat 11 omvat met daarop een piëzo-elektrische transducent 12. De piëzo-elek-trische transducent 12 wordt in dit geval gevormd door een 10 kristal. De cilindervormige holte 8 wordt verder afgesloten met behulp van een afsluitelement 13 dat in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld is uitgevoerd als een aandrukdop. De aandrukdop 13 is nabij zijn onderzijde voorzien van een uitsparing 14 die zodanig is bemeten dat de piëzo-elektrische 15 transducent 12 als het ware in een luchtkamer is aangebracht. De afsluitdop 13 omvat nabij de onderzijde, zoals in figuur 2 en 3 is weergegeven, een ringvormig aandrukdeel 15 met behulp waarvan de ronde messingplaat 11 op de laag 9 kan worden gedrukt, een en ander zodanig dat er een goed contact is 20 tussen de laag 9 en de messingronde plaat 11.

In één van de nippels 6 is verder een stromingsver-storend element 16 aangebracht met behulp waarvan de laminai-re stroming door althans een deel van het kanaal 7 in werveling wordt gebracht. Het stromingsverstorende element 16 25 omvat in het onderhavige uitvoeringsvoorbeeld een overigens niet weergegeven temperatuur- en/of geleidbaarheidssensor.

1010369

Claims

1. Werkwijze voor het akoestisch bewaken van het verloop van een proces, waarbij het amplitudeverschil en/of de intensiteitswaarde van geluid tijdens het proces wordt 5 gemeten en waarbij met een geluids- en/of trillingssensor (4), zoals een piëzo-elektrische transducent (12) continu of met een instelbare frequentie, de amplitude en/of de intensiteitswaarde van het geluid en/of de trillingen wordt gemeten gedurende het gehele proces of een deel van het proces en 10 onderling en/of met een tevoren bepaalde drempelwaarde en/of referentiewaarde en/of referentiepatroon wordt vergeleken, om aan de hand daarvan conclusies te trekken met betrekking tot de voortgang en/of het verloop en/of het aanwezig zijn van storingen en/of afwijkingen in het verloop van het proces.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de drempelwaarde wordt aangepast in afhankelijkheid van welk proces is opgestart en/of afhankelijk van het stadium waarin het proces zich bevindt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het ken-20 merk, dat, indien het proces een melkproces is, er met behulp van de piëzo-elektrische transducent (12) in een deel van het melkleidingstelsel en/of in een melkbeker (1) de amplitude en/of de intensiteitswaarde van het geluid wordt gemeten dat door de luchtstroming in de melkbeker (1) en/of in het 25 melkleidingstelsel wordt veroorzaakt, als deze melkbeker (1) niet is aangesloten en een melkvacuüm in het melkleidingstelsel is aangelegd, welke amplitude en/of intensiteitswaarde wordt opgeslagen als referentiewaarde en/of referentiepatroon, om daaruit af te leiden of een melkbeker (1) al dan 30 niet correct is aangesloten op een speen.

4. Sensor (4) voor het meten van amplitudeverschil en/of intensiteitswaarde van geluid, voorzien van een piëzo-elektrische transducent (12) die geschikt is voor het toepassen van de werkwijze volgens een der conclusies 1-3.

5. Sensor voor het meten van amplitudeverschil en/of intensiteitswaarde van geluid, voorzien van een piëzo-sensor (4), zoals een piëzo-elektrische transducent (12), met het 1010369 kenmerk, dat de sensor (4) een huis (5) omvat dat vervaardigd is uit een materiaal met een sterk absorberend vermogen voor geluid en/of trillingen, zoals bijvoorbeeld siliconen, terwijl ten minste één piëzo-elektrische sensor (12) in dat 5 huis (5) is ingebed.

6. Sensor volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de piëzo-sensor (10) relatief dicht nabij een wand van het huis (5) is aangebracht.

7. Sensor volgens conclusie 5 of 6, met het kenmerk, 10 dat de piëzo-sensor (10) een geleidingselement omvat dat zich tot nabij een wand van het huis (5) uitstrekt of door de wand heen steekt.

8. Sensor volgens een der conclusies 4-5, met het kenmerk, dat de piëzo-sensor (10) in een kamer of afsluitbare 15 holte (8) in het huis (5) is aangebracht.

9. Sensor volgens conclusie 8, met het kenmerk, dat de kamer of de afsluitbare holte (8) zodanig is bemeten dat deze tevens een luchtkamer (14) omvat.

10. Sensor volgens een der conclusies 5-9, met het 20 kenmerk, dat de piëzo-sensor (10) rust op een vloeibare of stroperige laag (9), zoals bijvoorbeeld vaseline of gel, met een relatief goed geleidend vermogen voor trillingen en/of geluid.

11. Sensor volgens een der conclusies 8 - 10, met het 25 kenmerk, dat de afsluitbare holte (8) met een afsluitelement (13), zoals bijvoorbeeld een dop, kan worden afgesloten.

12. Sensor volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat het af sluitelement (13) evenals het huis (5) uit een sterk absorberend materiaal is vervaardigd.

13. Sensor volgens conclusie 11 of 12, met het kenmerk, dat het af sluitelement (13) als aandrukdop voor de piëzo-sensor (10) is uitgevoerd.

14. Sensor volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat de aandrukdop een aandrukdeel (15) omvat dat op een ander 35 deel van de sensor (10) dan op het meetelement (12) van de sensor werkzaam is.

15. Sensor volgens een der conclusies 5-14, met het kenmerk, dat het huis (5) is voorzien van ten minste één 1010369 kanaal (7) waardoorheen een vloeistof en/of een gas kan stromen.

16. Sensor volgens conclusie 15, met het kenmerk, dat in of nabij het kanaal (7) een stromingsverstorend element 5 (16) aanwezig is dat in althans een deel van het kanaal (7) de stroming van de vloeistof en/of het gas beïnvloedt.

17. Sensor volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het stromingsverstorende element (16) een sensor omvat, zoals bijvoorbeeld een temperatuur- of geleidbaarheidssensor.

18. Melkinrichting voorzien van een melkleidingstelsel en melkbekers, met het kenmerk, dat de melkinrichting geschikt is voor het toepassen van de werkwijze volgens een der conclusies 1-3 en/of voorzien is van een sensor volgens een der conclusies 4-17.

19. Melkinrichting volgens conclusie 18, met het kenmerk, dat deze is voorzien van een melkrobot voor het automatisch aansluiten van melkbekers op een te melken dier. 1010869