用于分析奶的装置的制作方法

本实用新型涉及一种用于分析奶以同时测定物理化学参数、体细胞计数和用于指示其中的杂质的装置和方法。该装置和方法可用于奶收集点、奶加工企业的测量以及监督机构的测量和控制。本实用新型可用于奶畜农场以确立所生产的奶的初始参数。另一个应用领域是监测和控制奶畜群的健康，从而可以反馈和指示兽医处方措施-营养食谱处方、药物治疗处方等，以及对进行测量所用的仪器的位置和状态进行远程控制。

背景技术：

存在一种用于对奶中的体细胞进行计数的装置，它由奶样品接收器、奶样品管、控制面板和漏斗组成，沿着所述奶样品管存在泵和一系列阀，所有这些部件按一定的顺序互连。漏斗连接到染料容器和具有透明部分的测量管。它是一个测量室；透明部分被推过捕捉相机和光源。该装置通过拍照来测量奶样品中的体细胞。样品被预先染色，然后通过管的透明部分。在光源和捕捉相机之间的区域中，发射的光束透过样品，执行至少一个接收图像的拍摄，然后在控制单元中进行图像记录和图像分析。然后通过清洁液清洗系统，并通过管/测量室的重新捕捉的、清洗后的透明部分再次对体细胞计数。工作循环后系统自动进行清洗，该步骤是分析方法的一部分。PCT申请-WO2008/060235；

存在一种对奶中的体细胞进行计数的方法，其中对经18℃至 22℃预热的奶和试剂进行人工计量-奶样品与试剂的比率为 10ml/5ml，将它们人工放入具有特殊形状的烧瓶中。在将搅拌烧瓶以±90°摇动下，将该整体搅拌10次持续30秒，之后混合物通过安装在烧瓶一端的毛细管进入测量容器，其中测量混合物的重量变化，测量值进入控制处理器进行分析，然后报告结果。必须对系统进行人工洗涤才能进行新的测量循环。

用于测定奶中的体细胞的已知装置如上所述操作，并由特殊形状的混合烧瓶组成，该混合烧瓶由用于混合的球形室构成，该球形室具有一个延伸末端和嵌入其上的毛细管。该烧瓶是由盘和电机组成的混合系统的一部分，配有光学传感器和指示器。在带有毛细管的烧瓶下面是测量容器，在其下方容纳应变仪，应变仪与处理器连接。该装置如下操作：将预先调温且比率为10ml/5ml的奶样品和试剂人工加入混合烧瓶中。混合系统通过在±90°下摇动10次、30秒来混合两种组分。搅拌后的混合物进入烧瓶一端的容器中，烧瓶中嵌入有毛细管。放置在容器下方的应变仪测量混合样品(漏出的流体)的重量变化，并将报告发送到处理器中进行评估。因此，所述装置通过以下方式测量样品/试剂中的体细胞：初步制备样品，调温，通过报告样品重量变化而测量处于一定比率的样品组分(在单元外)，以及在装置的处理器中基于预定的算法进行计算。实用新型RU 88809；

已知装置和方法的一些缺点是缺乏以下方面的可能性：对奶样品进行复杂的、多功能分析，确立样品的一个或多个物理和机械参数，同时确立体细胞的数量；在测量前不能自动分配奶和试剂；以及不能对量进行配量，而对量进行配量将有助于缩短测量时间而不降低分析质量。另一个缺点是必须进行测量(调温)的样品组分的初步制备的能耗较高，并且不能在宽温度范围内进行测量(根据测量期间的环境温度)以及测量系统中缺乏对流体的精确和受控过滤。最终报告的测量值的精密度和准确度较低，因此结果可能在大范围内变化，并且可能出现错误。缺乏对数据的下一步分析，没有通过测量奶质量而对奶畜的状况进行监测和任何控制。

本实用新型的任务是提出一种用于复杂、多功能奶分析的新装置和方法，其中同时测量奶中的至少一个物理化学参数和体细胞数量。该装置和方法在无需预热的情况下并且通过对测量中涉及到的流体进行自动配量(实施该测量所需的最低量)而在大温度范围内测定奶质量并检测杂质。实现了高准确度的精确测量数据报告，可以将测量和进一步处理的数据无线传输到监测装置的软件应用程序，以便实现对奶畜群、奶以及装置本身的状态、性能和位置的自动监测和控制。

技术实现要素：

本实用新型的任务通过一种用于分析奶的装置解决，该装置由奶探头以及两个用于试剂和水的罐组成，所述罐配备有液位传感器。液位传感器连接到分析和控制单元。两个罐和奶探头中的每一个都与和混合烧瓶分开独立的管连接，使得管的输出终止于混合烧瓶中。在罐和探头之后的三根管的每一根的开始处是入口上具有过滤器的蠕动泵。三个蠕动泵与分析和控制单元双向连接。通过奶管，在泵之后依次布置超声模块和电导率传感器，它们中的每一个也与分析和控制单元连接，其中超声模块的连接是双向的。在奶管上在电导率传感器后以及在试剂管上在蠕动泵之后是温度传感器，这些温度传感器连接到分析和控制单元。三根管的末端一起终止于位于混合单元中的混合烧瓶，混合单元双向连接到分析和控制单元。具有延伸末端和位于其上的孔径分别为针对第一漏斗的1.5mm+0.15mm和针对另一个漏斗的1.5mm±0.3mm的毛细管的两个漏斗安装在混合单元之后。每个漏斗的延伸末端安装有一对运动传感器，它们与分析和控制单元相连。分析和控制单元与具有监测功能的传输单元双向连接；

本实用新型的问题通过一种用于分析奶的方法解决，该方法使用上述装置并且如下进行：

蠕动泵同时地且按一定比率吸入并过滤奶和试剂，所述比率取决于试剂的类型和浓度。

在奶从奶探头移动到混合烧瓶所需的以及试剂从试剂罐移动到混合烧瓶所需的时间中，测量进入混合烧瓶的两种组分所具有的温度。

根据温度传感器进行的这些测量，分析和控制单元执行温度补偿，该单元稍后参与奶特性的分析和处理，以便获得所测量的体细胞的准确最终报告。

在测量混合烧瓶中设定量的奶后，泵停止工作，奶停止在管中移动，因此可以通过超声模块检查最多38秒。所需时间取决于超声模块的类型。分析和控制单元接收测量数据。

同时，在管上的电导率传感器区域中测量静止奶的电导率。这些数据也由分析和控制单元接收。

通过混合单元将设定量的奶在混合烧瓶中以145度摇动5至12 次持续30秒。

混合物通过具有直径为1,5mm,±0,15mm的毛细管的漏斗流出，毛细管安装在漏斗的末端上，通过确立流出的开始和结束，由一对运动传感器测量经过的时间。

如果由于奶中过多的体细胞或另外的原因导致流动停止，则运动传感器会向分析和控制单元发送信号，该单元检测到体细胞的数量超出测量范围并且奶将从中流出的毛细管需要专门的清洗程序，因此在第二个漏斗中重复测量。

从运动传感器收集到的数据被发送到分析和控制单元进行处理和测试，以给出关于奶中体细胞数量的最终报告。

来自电导率传感器和超声模块的收集数据被送去由分析和控制单元进行处理和分析，以给出关于以下测量参数的最终报告：奶中的至少一个物理化学参数和可能存在的杂质。

在样品通过漏斗的毛细管流完后，用水洗涤系统。

具有监测功能的传输单元分析、存档由分析和控制单元处理的最终测量值并无线发送到监测平台和软件应用程序；

该装置和方法的优点在于可以对奶进行复杂的多功能分析，同时测量奶的至少一个物理化学参数、其中杂质的存在性以及样品中体细胞的数量，在没有事先人工准备和对样品调温的情况下就能够进行测量。测量可以在宽温度范围内进行，并且可以对所涉及的流体进行自动配量(实施测量所需的最低剂量)。收集的结果可以无线发送到软件应用程序和平台，以便控制奶畜群并监测其健康状况、监测所生产的奶的质量以及监测执行测量的装置的状态。

附图说明

图1：显示了用于分析奶的装置的示意图

图2：显示了测量漏斗，它具有集成的毛细管和安装在漏斗直线部分中的一对运动传感器。

具体实施方式

提供了一种用于分析奶的装置和方法，以用于同时测定物理化学参数、奶中体细胞的数量以及用于指示杂质，该装置包括：

奶探头1、试剂罐2和水罐3，试剂罐配有液位传感器2.1，水罐也设有液位传感器3.1。探头1以及罐2和3中的每一个与单独的管一I、管二II和管三III连接，管一I、管而II和管三III的输出在位于混合单元8中的混合烧瓶8.1中结合在一起。在每根管一I、管一 II和管一III的开始处，在奶探头1以及罐2和3之后安装蠕动泵一 4.1、泵二4.2和泵三4.3，它们与分析和控制单元11双向连接。在每个泵的入口处设有过滤器一1.2、过滤器二2.2和过滤器三3.2。过滤器一1.2、过滤器二2.2和过滤器三3.2可以具有自动调节功能并且可以自清洗。

通过管一I在泵一4.1之后，安装超声模块5，之后安装电导率传感器6，它们中的每一个也连接到分析和控制单元11，其中超声模块5与分析和控制单元11的连接是双向的。通过管一I在电导率传感器6之后，以及在管二II上在泵二4.2之后，安装温度传感器7，两者都连接到分析和控制单元11。混合单元8也与分析和控制单元 11双向连接。在混合单元8之后布置两个具有延伸末端的漏斗A和 B，所述末端中的每一个末端具有集成的毛细管10，并且所述延伸末端中的每一个安装有一对运动传感器9，它们在此情况下是红外运动传感器。漏斗A的毛细管10的直径为1.5mm U±0,15mm，漏斗B的毛细管10的孔径为1.5mm±0,3mm。漏斗A的一对运动传感器9由运动传感器一9.1和运动传感器二9.2组成，漏斗B的传感器则由运动传感器三9.3和运动传感器四9.4组成。传感器9.1、9.2、9.3、9.4可以是红外传感器，或者可以使用另外的技术。每个运动传感器一9.1、运动传感器二9.2、运动传感器三9.3、运动传感器四9.4连接到分析和控制单元11，该单元又连接到具有监测功能的传输单元12。

根据本实用新型的装置的执行可描述如下：将奶探头1插入奶的容器1.1中。在罐2中放置试剂；液位传感器2.1跟踪其足够的液位。当罐2中的试剂液位低于所需的体积时，液位传感器2.1向分析和控制单元11发出信号。当试剂具有所需的液位时，蠕动泵一4.1和泵二4.2变为活动状态。当这个动作开始时，流体已经被过滤器一1.2 和过滤器二2.2过滤，并且奶和试剂以特定的比率2/1分配，使得通过管一I和管二II在混合烧瓶8.1中混合时存在15ml的被测流体。在存在杂质并堵塞过滤器的情况下，分析和控制单元11接收信号，从而暂停循环直到消除故障。当奶流过管I时，由电导率传感器6测量其电导率。数据进入分析和控制单元11。根据由电导率传感器6 测得的结果，分析和控制单元11确定奶中杂质的存在。奶和试剂流过管I和II并通过温度传感器7，在那里测量它们的实际温度并将其发送到分析和控制单元11。根据报告的温度，软件可以设置一些温度补偿，该软件分析和处理该装置的测量元件的报告。

目的是实现最终报告的校正，以获得关于奶中体细胞数量的精确和准确的结果，而无需预先处理奶和试剂。当奶和试剂在烧瓶8.1中流动且在那里混合时，通过电导率传感器6和温度传感器7进行测量。在蠕动泵一4.1和泵二4.2以高精密度按2/1的奶和试剂比率定量提供15ml后，泵停止运行，因此奶静止在管中，在超声模块5的区域中开始进行奶的超声测量。测量从过程开始需要38s并且取决于所测量的物理化学参数的数量例如脂肪、非脂肪固体、温度等，以及所用的超声模块5的类型。在通过混合单元8在混合烧瓶8.1中混合后，将混合物以145°摇动10次持续约30s。搅拌后的混合物流过漏斗A 或B。通常，流出在漏斗A中开始，如果它因流体中的大量体细胞或另外的原因不能正确运行或根本不运行，则红外运动传感器一9.1和运动传感器二9.2向分析和控制单元11发出指示，循环暂停，系统由泵三4.3自动清洗，并通过将一定比例的奶和试剂倒入漏斗B而重新开始循环，而漏斗A可以准备用于新的测量。两个漏斗的反向工作顺序是可能的。在漏斗中，混合物流过毛细管10。当奶/试剂混合物在漏斗的延伸末端中流动时，运动传感器二9.2(红外传感器)报告通过毛细管的流出的开始，运动传感器一9.1(红外传感器)报告流出的结束。信息被发送到分析和控制单元11，该单元不断地记录流出。在通过漏斗A或B流出被测样品并且在分析和控制单元11中完成数据处理后，系统用来自罐3的水通过泵三4.3进行洗涤，因此它准备好用于新的测量。

达到一定数量的循环后，清洗过滤器。在分析和控制单元11中接收到的报告由软件处理，其中结果被立即显示和/或发送到具有监测功能的传输单元12。具有监测功能的传输单元12处理和存档样品，并将报告和得到的关于获取样品的奶畜的健康的结论无线传输到软件应用程序，以便监测和控制奶畜群。具有监测功能的传输单元12 基于处理的数据向软件应用和平台发送一些用于改善奶畜护理的推荐措施。具有监测功能的传输单元12还可以将关于装置的位置和状况的数据发送到软件应用程序。

实用新型用途

本实用新型可用于奶收集点、奶加工企业的测量，以及用于监督机构的测量以控制奶品质量。本实用新型用于奶畜农场以确立所生产的奶的初始参数。本实用新型用于监测和控制奶畜群的健康，可以进行反馈，从而指示兽医处方措施-营养食谱处方、药物治疗处方等。

参考文献：1.PCT-W0 2008/060 235；

2.实用新型RU 88809。