提供。在所示出的实施例中，在奶量计30和控制器80之间示出了两条线，其表示无 线的或有线的连接。为了图示的目的，这些连接中的一个在奶量计30的主体和控制器80之 间，并且代表关于奶量计功能的数据（例如奶流和奶速的数据）的交换。在控制器80和 颜色传感器40之间的另一条线，代表关于奶的颜色传感的数据的交换。应理解的是：当将 颜色传感器40结合在奶量计30中时，可在公共的有线或无线连接中发生这种数据交换。 [0041] 在操作中，控制器80接收来自奶量计的奶速和/或数量的数据以及来自颜色传感 器40的指示奶的颜色或颜色变化的数据。控制器80还仅在奶流过奶量计30时，基于从奶 量计或有可能是从挤奶系统接收的数据，向颜色传感器40发送控制信息来控制颜色传感 器40的操作。该控制器还可修改颜色传感器操作的各种参数，正如将在下面说明的。控制 器80经由有线或无线连接进一步连接至识别器件90。当牛奶场动物进入挤奶室时，该识别 器件90询问牛奶场动物携带的图中未示出的应答器，以获得分配给该动物的唯一的识别 码。该识别码使控制器能够唯一地分配和存储关于每一个被挤奶的动物的奶产量、奶质量 和健康状况的数据。在奶量计30的下游，奶管线20被连接至三向阀50。该阀50具有两个 输出，一个连接至大批量奶管线60,其有可能经由中间收集瓶将奶从所有奶杯10运至大批 量奶罐（未示出），另一个输出连接至分离罐管线70,其将所有不合标准的奶引至分离罐以 便后续处置。控制器80经由有线或无线连接控制该三向阀50的操作。
[0042] 如以上所提及的，参考图1说明的装置将包括用于挤奶的动物的剩余两个或四个 奶头的奶杯。类似地，也将为每一个单独的奶杯提供奶管线20、奶量计30、颜色传感器40 和三向阀50。这些装置使得能够对来自每一个奶头或乳房四分之一处的奶分别进行检验， 并且在需要时进行分离。这样不仅阻止不合标准的奶污染健康奶，而且还能够隔离感染或 识别出一个或多个奶头中的破损，并且如果需要，经由打印输出，通过将有问题的动物的细 节存储在报告文件中用于以后研宄，或通过发出可听的或可视的告警信号，通知农场主。由 于乳房感染可能在治疗和奶损失方面均成本很高，所以在早期识别出所有的感染并迅速治 疗是具有优势的。
[0043] 现在将参考图2至图4解释颜色传感器40的结构和操作。图2示出了在窗口 310 对面适当位置处附接奶量计30颜色传感器40的横截面图。颜色传感器40包括在PCB 430 上与发光器410相邻放置的检测器420。发光器410发出白光，并且发光器410优选地由 在整个可视频谱上，即在400nm-700nm波长范围内操作的广角LED构成。如图2中虚线所 示，从发光器410发射出的光反射出流过奶量计孔径30的奶100。检测反射的光而不是发 射光的优点在于奶量计30或奶管线20中奶的厚度并不关键。依靠广角LED，光分散在较 宽的区域内并因此，即使在LED被定位成非常接近于检测器420,也会有足够的光被反射和 接收，从而提供对强度和色度的准确而可靠的检测。这使得颜色传感器的尺寸能够缩小并 且奶量计30的窗口 310可同样保持较小，并优选地具有20mm2的量级。检测器420和发光 器410经由PCB连接至位于PCB 430后表面上的处理器440。处理器440优选地由微处理 器构成并包括相关程序和数据内存以处理来自检测器的信号并控制发光器410的操作。在 PCB 430上还提供有温度传感器450,并且温度传感器450连接至处理器440以提供关于组 件410、420的环境温度的信息，从而在必要时能够针对温度的改变来调节各个值。
[0044] 图3中更详细地示出了检测器420的结构。该检测器包括多个独立的检测器元 件421，其优选地由光电二极管422构成（见图4)。每一个检测器元件421被布置成检测 可见光频谱内的特定频带。更具体而言，检测器元件中的一些，在图3中标记为"R"，仅检 测红色频谱内的光强度，图3中标记为"B"的一些检测器元件仅检测蓝光，在图3中标记 为"G"的一些检测器元件仅检测绿光，而剩下的检测器元件，在图3中标记为"W"，检测白 光，即，覆盖400nm至700nm的整个可见光频谱的频带并因此也包括红色、蓝色和绿色频谱。 检测器元件421被布置成阵列，该阵列优选地为二维阵列，不同的红色、绿色、蓝色和白色 光检测器元件421均匀地分布在整个阵列中以确保对光的强度和色度的分布读数（spread reading)准确而完全。由于同样的原因，检测器40优选地包括数目相同的红色、绿色、蓝 色和白色光检测器元件421。在图3中示出的示例实施例中，检测器包括成8X2阵列的16 个检测器元件421。但是，对于那些本领域技术人员将显而易见的是，这些检测器元件421 可被布置成不同的阵列结构，以便适合其被应用于的特定应用和位置。
[0045] 在图4中示出了检测器420的电气结构。如图4示意性示出的，在图左侧示出了 起到检测器元件421作用的四个光电二极管422。这四个光电二极管422代表组成检测器 40的四组R、G、B和W检测器元件421。这些装置分别被连接至放大器510,放大器510放 大信号。然后经放大的信号分别在框520中被积分并进行模-数转换。来自每一个框520 的数字信号然后经由接口 530被发送至处理器440。接口 530进一步将控制信号从处理器 440中继至放大器510并中继至积分和A/D功能块520。更具体地，处理器440,在控制器 80的控制下，能够调节对来自每一个检测器元件421的信号的放大，还能够调节信号的积 分时间。积分时间基本上就是曝光时间，因此该后续调节影响为了每一次读取将发光器410 和检测器420通电的时间。通过这样的方式，无需改变发光器410的强度就可以获得较大 的动态范围。更具体地，该动态范围能够检测出奶中低至500ppm至高达20, OOOppm的浓度 的血。通过依据本发明的装置可获得的较高的准确度意味着其可能在非常早期的阶段就检 测出动物乳房的感染或破损，因此能够迅速治疗，同时降低已污染的奶被通过以及质量好 的奶被错误地拒绝的风险。
[0046] 在本发明的优选实施例中，每一个检测器元件421包括光电二极管422 (见图4)， 其响应于白色光，即在基本上整个可见光频谱上，生成信号。为了确定落入红色、绿色或蓝 色中一者内的入射光比例，用于红色光的检测器元件421还包括红色滤波器540,用于绿色 光的检测器元件421包括绿色滤波器550并且用于蓝色光的检测器元件421包括蓝色滤波 器560。用于白色光检测器元件421的光电二极管422具有无色滤波器或透明滤波器（未 示出）。每种类型的检测器元件421使用相同类型的光电二极管确保它们表现出相似的电 气特征，其更进一步增强颜色传感器40的自补偿和自校准功能。红外滤波器（未示出）还 可被放置在光电二极管之前以防止由于太阳光导致的读取错误，尤其是红色和白色检测器 元件421的读取错误。
[0047] 图5示出了每一个检测器元件421的信号响应或强度对波长的关系。该图示出了 四条被标记为W、B、G和R的曲线。这些曲线代表对于用于白色、蓝色、绿色和红色光的每一 个检测器的信号响应。可清楚看到的是白色光检测器元件对整个可见光波长范围内的光作 出反应，而红色检测器元件421检测较低的波长，绿色检测器元件421检测可见光范围的中 间部分，并且蓝色检测器元件421检测可见波长范围的较高部分。
[0048] 从检测器420接收的这些信号在处理器440中以使这些信号自补偿并因此对温度 变化和组件（尤其是构成发光器410的LED)的老化实质上不敏感的方式进行处理。根据 本发明这通过使用来自白光检测器元件421的信号作为控制值实现。更特别地，处理器440 将源于红色、绿色和蓝色检测器元件的经放大的数字信号的值除以源于白色检测器元件的 值。换一种表达法，当值R i表示所检测到的红色光的强度、G ,表示所检测到的绿色光的强 度、Bi表示检测到的蓝色光的强度，且Wi代表所检