一种挤奶杯的泄漏自检控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种畜牧业自动化挤奶设备中用于奶畜挤奶的挤奶杯控制系统，更具体地说，涉及一种挤奶杯的泄漏自检控制系统。
【背景技术】
[0002]挤奶杯用于奶畜挤奶的自动挤奶设备中，整个挤奶过程，奶畜乳头都是插在挤奶杯中的。挤奶杯通常由橡胶奶杯衬套(奶衬)和外套构成，众所周知，奶杯衬套为整个挤奶杯中的易损件，奶衬生产厂家建议每1000头牛需进行更换，目前国外的牧场采取的方法大多都是使用固定的次数，这样做确实在一定程度上避免了奶衬出现漏气漏奶的情况，提高了挤奶效率，却也出现部分奶衬还远未达到寿命期，这就带来了奶衬浪费的问题;并且也未能保证在固定次数未达到之前奶衬不出现提前损坏的情况。而国内的牧场大多都是在明显看到奶杯衬套破裂出现漏奶的情况下才进行更换，但是肉眼能看到漏奶的情况时表明奶杯衬套已经出现了严重的损坏，之前未发现时已经对挤奶效率以及奶牛乳房的健康造成了极为严重的影响。
[0003]此外，在挤奶过程中也可能会出现掉杯的情况，如果不及时关闭奶杯衬套中的真空压就会导致奶杯在掉落到地上时，将地上或空气中的异物吸入奶衬中，对奶杯及奶液造成污染。因此迫切需要一种具有自动检漏以及掉杯自动控制的挤奶杯。
【发明内容】
[0004]1.发明要解决的技术问题
[0005]本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，采用本发明的技术方案，可以及时发现并解决挤奶杯出现破损而造成漏气漏奶，并导致挤奶效率降低、挤奶杯清洗困难等一系列问题;并可以有效解决挤奶杯出现损坏时因未及时关闭奶衬中的真空负压而将污物吸进奶管导致挤奶杯及奶液污染的问题;实现挤奶过程的自动控制。
[0006]2.技术方案
[0007]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0008]本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，包括具有将液体及气体输送到奶畜乳头功能的挤奶杯、用于检测挤奶杯奶衬内腔压力的第一压力传感器、用于检测挤奶杯脉动腔压力的第二压力传感器、设于挤奶杯主奶管管路中的三通阀以及控制器，所述的第一压力传感器、第二压力传感器和三通阀分别与控制器电连接;所述的第一压力传感器和第二压力传感器用于将检测到的压力信号反馈给控制器，并由控制器控制三通阀执行相应的通断动作。
[0009]更进一步地，所述的第一压力传感器设于挤奶杯的杯口处，并与奶衬内腔相通;所述的第二压力传感器设于挤奶杯的奶杯外壳上，并与脉动腔相通。
[0010]更进一步地，所述的挤奶杯包括奶杯外壳、奶杯上罩、奶杯下罩和奶衬，所述的奶杯上罩的上部开口处设有杯唇，且奶杯上罩沿周向设有圆弧形通道，该圆弧形通道上设有若干用于将液体及气体输送到奶畜乳头上的通孔;所述的奶衬安装于由奶杯外壳、奶杯上罩和奶杯下罩组成的腔体内。
[0011]更进一步地，所述的三通阀包括A接口、B接口和C接口，所述的A接口与挤奶杯的主奶管相连，所述的B接口与废液收集容器相连，所述的C接口与奶液储存容器相连;所述的三通阀包括AB接口连通、AC接口连通和ABC接口互不连通三种通断状态。
[0012]更进一步地，所述的三通阀为电动三通球阀。
[0013]更进一步地，所述的第一压力传感器和第二压力传感器检测到的压力信号正常且脉动腔压力小于奶衬内腔压力时，所述的控制器控制三通阀AB接口连通，用于奶畜乳头及挤奶杯的清洗、消毒、风干和药浴;所述的第一压力传感器和第二压力传感器检测到的压力信号正常且脉动腔压力大于或等于奶衬内腔压力时，所述的控制器控制三通阀AC接口连通，用于奶畜乳头的挤压和挤奶;所述的第一压力传感器和第二压力传感器检测到的压力信号异常时，所述的控制器控制三通阀ABC接口互不连通，用于切断奶衬内腔中的负压，防止挤奶杯及奶液污染。
[0014]3.有益效果
[0015]采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0016](I)本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，其通过第二压力传感器实时检测脉动腔的压力，根据脉动腔的压力信号可判断奶衬是否破损、连接部是否泄漏及杯体是否破裂等;通过第一压力传感器实时检测奶衬内腔的压力，根据奶衬内腔的压力信号可判断挤奶过程中是否出现掉杯、泄漏和压力异常等，一旦发现奶衬破损，可以及时更换，避免漏气漏奶的现象，同时也可避免奶液倒吸进脉动器中，造成脉动器短路和损坏;并且，控制器根据压力传感器反馈的压力信号控制三通阀执行相应的通断动作，实现挤奶过程的自动控制，且在挤奶过程中出现掉杯或奶衬损坏时，三通阀可及时切断主奶管管路，避免了污物被吸进奶管导致挤奶杯及奶液污染的问题；由于压力传感器对挤奶杯是实时检测，因此可以延长奶衬的使用时间，避免奶衬浪费，同时提高了挤奶效率，方便了挤奶杯清洗，为奶畜和牧场带来福利；
[0017](2)本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，其第一压力传感器设于挤奶杯的杯口处，并与奶衬内腔相通;第二压力传感器设于挤奶杯的奶杯外壳上，并与脉动腔相通，直接将压力传感器设于挤奶杯上，设置方便，且奶衬的更换不会影响到压力传感器，压力信号采集灵敏准确；
[0018](3)本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，其三通阀包括AB接口连通、AC接口连通和ABC接口互不连通三种通断状态，且A接口与挤奶杯的主奶管相连，B接口与废液收集容器相连，C接口与奶液储存容器相连，在控制器控制下，三通阀可自动实现挤奶过程中的清洗、消毒及风干，以及挤奶中的预挤头三把奶和挤奶后的药浴等快速切换，实现挤奶过程的自动化，减轻挤奶工的负担。
【附图说明】
[0019]图1为本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统中挤奶杯的剖视结构图(挤奶状态)；
[0020]图2和图3为本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统中三通阀的两种通断状态示意图；
[0021]图4为本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统中挤奶杯的剖视结构图(清洗状态)。
[0022]不意图中的标号说明:
[0023]1、杯唇;2、中空管;3、奶杯外壳;4、奶衬;5、奶杯下罩;6、三通阀；7、奶畜乳头;8、槽盖;9、第一压力传感器;10、奶杯上罩;11、第二压力传感器;12、奶衬内腔;13、脉动腔。
【具体实施方式】
[0024]为进一步了解本发明的内容，结合附图对本发明作详细描述。
[0025]结合图1所示，本发明的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，可以理解为包括挤奶杯泄漏自检和奶路自动控制两个部分组成，其中挤奶杯泄漏自检部分由压力检测装置组成，主要为用于检测挤奶杯奶衬内腔12压力的第一压力传感器9和用于检测挤奶杯脉动腔13压力的第二压力传感器11，第一压力传感器9和第二压力传感器11检测到的正常压力分为以下三种情况:
[0026]a、脉动腔13与奶衬内腔12内的压力一致，挤奶杯的奶衬4张开，此时为挤奶状态(如图1所示状态)；
[0027]b、脉动腔13内的压力大于奶衬内腔12内的压力，挤奶杯的奶衬4收缩，此时为挤压状态；
[0028]c、脉动腔13内的压力小于奶衬内腔12内的压力，挤奶杯的奶衬4扩张，此时为清洗药浴状态(如图4所示状态)；上述的清洗药浴状态具体指挤奶过程中对奶畜乳头7的清洗、消毒和风干，以及挤奶后的药浴，因此挤奶杯同时也具有将液体及气体输送到奶畜乳头的功能，以实现对奶畜乳头7的清洗、消毒和风干，以及挤奶后的药浴。脉动腔13内的压力小于奶衬内腔12内的压力的目的在于:当奶畜乳头7塞入挤奶杯中时，特别是在完成挤奶之后，由于负压的作用，会导致奶畜乳头7水肿，从而使得奶畜乳头7与奶衬4内壁之间的空隙很小，导致清洗、消毒和药浴的液体在奶畜乳头7上覆盖的不均匀，通过奶衬4内外压力差，使得奶衬4适当膨胀(如图4所示)，增加奶畜乳头7在奶衬4内部的空间，使得清洗、消毒和药浴的液体在奶畜乳头7上覆盖的更完全。
[0029]奶路自动控制部分由三通阀6及控制器组成，三通阀6位于挤奶杯主奶管管路中，控制器根据第一压力传感器9和第二压力传感器11反馈的压力信号对三通阀6进行控制，三通阀6包括与挤奶杯的主奶管相连的A接口、与废液收集容器相连的B接口和与奶液储存容器相连的C接口 ；三通阀6包括AB接口连通、AC接口连通和ABC接口互不连通三种通断状态，AB接口连通时即为清洗、消毒、药浴状态(如图4所示)，在此状态下，由于废液收集容器内为负压状态，会将清洗、消毒和药浴过程中产生的污水抽进废液收集容器内；AC接口连通即为挤奶状态(如图2所示)，在此状态下，由于奶液储存容器内为负压状态，会将挤出来的奶液抽进奶液储存容器中；若挤奶过程中发生掉杯、奶衬破损等意外情况，此时第一压力传感器9和第二压力传感器11会将检测到的压力异常反馈到控制器，控制器将控制三通阀6执行ABC接口互不连通的状态(如图3所示)，即将奶衬4与负压切断，避免由于负压吸入污物到挤奶杯中，污染挤奶杯及奶液。上述三通阀6的三种通断状态均根据第一压力传感器9和第二压力传感器11检测到的压力信号执行，实现了挤奶过程的自动控制以及挤奶杯的泄漏自检。
[0030]下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
[0031 ] 实施例
[0032]结合图1所示，本实施例的一种挤奶杯的泄漏自检控制系统，包括具有将液体及气体输送到奶畜乳头功能的挤奶杯、用于检测挤奶杯奶衬内腔12压力的第一压力传感器9、用于检测挤奶杯脉动腔13压力的第二压力传感器11、设于挤奶杯主奶管管路中的三通阀6以及控制器，第一压力传感器9、第二压力传感器11和三通阀6分别与控制器电连接;第一压力传感器9和第二压力传感器11用于将检测到的压力信号反馈给控制器，并由控制器控制三通阀6执行相应的通断动作。具体地，上述的第一压力传感器9设于挤奶杯的杯口处，并与奶衬内腔12相通;