Обоснование параметров и режимов работы оптоэлектронного устройства для контроля интенсивности потока и количества молока
Диссертация
Научную новизну работы составляют: способ контроля интенсивности молоковыведения и количества молока путем преобразования параметров двухфазного молоковоздушного потока в модулированный оптический сигнал первичного оптического преобразователяспособ, алгоритм и программа обработки выходного напряжения оптоэлектронного преобразователя в эквивалентные интенсивность двухфазного потока молоковоздушной… Читать ещё >
Содержание
- 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
Список литературы
- Трофимов А.Ф. Интенсивная технология производства молока /
- A.Ф.Трофимов, А. А. Алёшин., М. Г. Залесская и др. Минск.: Ураджай, 1991.- 142с.
- Вопросы физиологии машинного доения / Под ред. И. А. Барышникова М.: Колос, 1970. — 199 с.
- Антроповский М.Н. Молочное оборудование животноводческих ферм / М. Н. Антроповский, Л. И. Киренков, А .Я. Салманис — М.: Россельхозиздат, 1975. 144 с.
- Велиток И.Г. Технология машинного доения коров / И. Г. Велиток -М.: Колос, 1975.-256 с.
- Бабкин В.П. Механизация доения коров и первичной обработки молока / В. П. Бабкин М.: Агропромиздат, 1986. — 271 с.
- Королёв В.Ф. Доильные машины / В. Ф. Королёв. — М.: Машиностроение, 1969. — 279 с.
- 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.
- Карташов Л.П. Контроль при машинном доении /Л.П.Карташов. -М.: Россельхозиздат, 1977. 47 с.
- Карташов Л.П. Машинное доение коров / Л. П. Карташов. М.: Колос, 1982.-301 с.
- Винников И.К. Основные направления совершенствования системы учёта молока на фермах и комплексах / И. К. Винников,
- B.А.Петровский, В. А. Дриго. Механизация и электрификация технологических процессов на животноводческих фермах / Научные труды ВНИПТИМЭСХ. — Зерноград.: 1980, вып. 38, с. 110−113.
- 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.
- 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.
- Бородин И.Ф. Автоматизация технологических процессов / И. Ф. Бородин, Ю. А. Судник. М.: КолосС, 2004. — 344 с.
- 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.
- Цой Ю. А. Основные направления развития механизации, электрификации и автоматизации молочных ферм и комплексов.// Науч. тр. ВИЭСХ, т. 51. М.:1980. с.120- 125.
- Королёв В.А. Совершенствование технологий и технических средств учёта молока при машинном доении коров. Дис. канд. тех. наук. — Зерноград.: 1984.-253 с.
- Макаровская З.В. Технологические основы повышения эффективности работы доильных аппаратов. Автореф. дисс.док.техн.наук. -0реннбург, 2004. 36с.
- Тенденции развития сельскохозяйственной техники за рубежом. М.: ФГНУ, Росинформагротех, 2004. 178 с.
- Патент РФ № 2 151 499- 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.
- Патент РФ № 2 266 638- 7 АО 1J5/01, Молокомер М-1. Малявкин Н. П., Лазаренко В. Н., Гильманов Г. З. опубликовано 2005.12.27.
- Патент РФ № 2 081 562- 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.
- Патент РФ № 2 051 572- 6 А01J5/01- Счётчик молока. Мурашев Г. С. опубликовано 1996.01.10.
- Патент РФ № 2 048 075- 6 A01J5/01- Счётчик молока вакуумированной молочной линии. Кирсанов В. В., Зеленцов А. И., Цой Ю. А. опубликовано 1995.11.20.
- Патент РФ № 2 019 961- 5 A01J7/00- Воздухоразделитель-счётчик. Талалаев Г. Д., Талалаев Г. Д. опубликовано 1994.09.30.
- 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.
- Расходомер молочных продуктов, http://www.bronkhorst.com
- Доильный аппарат с электронным пульсатором, www.agroru.com
- Патент РФ № 2 233 081- 7 A01J5/01- Счётчик молока. ДорвскихВ.И., Щедрин В. Т., Щедрин А. В. опубликовано 2004.07.27.
- Патент РФ № 2 062 668- 6 A01J7/00- Узел очистки поточного молокомера. Т. Хефельмайр. опубликовано 1996.06.27.
- Патент РФ № 2 044 472- 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
- Патент РФ № 2 144 762- 7 А01J7/00- Молокомер. Андреева Н. В., Карташов Л. П., Макаровская З. В., Огородников П. И., Попов А. А. опубликовано 2000.01.27.
- Патент РФ № 2 062 668- 6 A01J7/00- Узел очистки поточного молокомера. Т. Хефельмайр. Опубликовано 1996.06.27.
- Патент РФ № 2 053 654- 6 АО 1J7/00- Молокомер. Винников И. К., Рудой Н. В., Рудая О. И. опубликовано 1996.02.10.
- Патент РФ № 2 221 417- 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.
- Патент РФ № 2 214 089- 7 A01J5/04- Доильный аппарат.
- 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.
- Патент РФ № 2 208 312 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.
- Патент РФ № 2 192 126- 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.
- Патент РФ № 2 066 533- 6 А01J5/01- Датчик потока молока. Мурашев Г. С., СтрижакИ.В. опубликовано 1996.09.20.
- Патент РФ № 2 222 185- 7 А01J5/01- Способ группового учёта молока на доильных установках и устройство для его осуществления. Комаровский П. П опубликовано 2004.01.27.
- Патент РФ № 2 203 536- 7 A01J5/02- Доильная установка. Сорокин В. К., Антроповский Н. М., Морозов Н. М., Казанский Д. В. опубликовано 2003.05.10.
- Патент РФ № 2 005 355- 5 А01J7/00- Устройство для учёта и отбора проб молока. Винтерле Г. Р. опубликовано 1994.01.15.
- Фирменные системы доения не лишены недостатков. http://www.milkinfo.ru
- Патент РФ № 2 205 535- 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.
- Патент РФ № 2 157 620- 7 A01J7/00- Групповой счётчик молока. Марьяхин Ф. Г., Учеваткин А. И. опубликовано 2000.10.20.
- Патент РФ № 2 076 585- 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.
- 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.
- 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.
- Счётчики молока, http://www.delaval.ru
- Патент РФ № 2 093 982- 6 A01J7/00- Способ измерения расхода молока и устройство для его осуществления. Т. Хефельмайр, Я. Майер Юн. опубликовано 1997.10.27.
- Патент РФ № 2 288 576- 7 A01J5/01, G01F1/56- Датчик расхода молока. Забродина О .Б., Моренко С. А. опубликовано 2006.12.10.
- 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.
- Кремлёвский П.П. Измерение расходов многофазных потоков / П. П. Кремлёвский — Л.: Машиностроение. 1982. — 213 с.
- Кутателадзе С. С. Гидродинамика газожидкостных систем / С. С. Кутателадзе, М. А. Стырикович — М.: Энергия, 1976. — 232 с.
- Мамаев В. А. Движение газожидкостных смесей в трубах /
- B.А. Мамаев, Г. Э. Одишария, О. В. Клапчук и др. М.: Недра, 1978. 270
- Тарасов Ф.М. Гидродинамика и теплообмен в аппаратах молочной промышленности / Ф. М. Тарасов. — М.: Пищевая промышленность. 1970.- 215 с.
- Кремлёвский П.П. Расходомеры и счётчики количества / П. П. Кремлёвский — Л., Машиностроение. 1989. — 701с.
- Тепел А. Химия и физика молока / А. Тепел М., 1979.
- Апенко М.И. Прикладная оптика. / М. И. Апенко, А. С. Дубовик — М.: Наука, 1971.
- Расчёт и конструирование расходомеров / Под ред. П. П. Кремлёвского М.: Машиностроение. 1978. — 224 с.
- Кутателадзе С.С. Гидравлика газожидкостных систем /
- C.С. Кутателадзе, М. А. Стырикович М.: Л., Государственное энергетическое издательство. — 1958. — 232 с.
- Дж. Дейли Механика жидкости./Дж. Дейли, Д. Харлеман. М.: Энергия. — 1971.-480 с.
- Бобровников Г. Н. Бесконтактные расходомеры./ Бобровников Г. Н., Новожилов Б. М., Сарафанов В. Г. М.: Машиностроение. 1985.-128 с
- Патент RU № 2 315 473- 7 A01J7/00- Способ измерения расхода молока и устройство для его осуществления. Забродина О. Б., Моренко С. А. опубликовано 2008.01.27.
- Долгов В.А. Электронные датчики для автоматических систем контроля / В. А. Долгов, А. В. Келин М.: Советское радио. 1968 — 88 с
- Ильинский В.М. Бесконтактное измерение расходов. / В. М. Ильинский М.: Энергия. 1970. — 112 с.
- Марков М.Н. Приёмники инфракрасного излучения / М. Н. Марков -М.: Наука. 1968.-167 с.
- Желнов Ю.А. Точностные характеристики управляющих вычислительных машин / Ю. А. Желнов -М., Энергоатомиздат, 1983.
- Эпштейн М.И. Измерения оптического излучения в электронике / М. И. Эпштейн М.: Энергоатомиздат. 1990. — 254 с.
- 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.
- Якушенков Ю.Г. Основы теории расчёта оптико-электронных приборов / Ю. Г. Якушенков М.: Советское радио. 1971. — 336 с.
- Маякин В.П. Электронные системы для автоматизированного измерения характеристик потоков жидкостей и газов / В. П. Маякин, Э. Г. Донченко М.: Энергия. 1970. — 88 с.
- Андронов И.В. Измерение расхода жидкостей и газов / И.В. Андронов-М.: Энергоиздат. 1981. 88 с.
- 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.
- Хомяков Г. Д. Принципы построения системы воспроизведения расхода газожидкостных потоков. // Измерительная техника 1976. — № 6, -с.55 — 56.
- Цой Ю.А., Молочные линии животноводческих ферм и комплексов. М., Колос. 1982. 220 с.
- Седов Л.И., Механика сплошной среды, т. 1 М., 1973.
- Панасенков Н., Горбунов А., Северин В., Фиалков М. Исследование работ напорных камер и дисков полузакрытых сепараторов. Молочная промышленность, 1962, № 3, с. 11−13.
- Мамаев В.А. Движение газожидкостных систем в трубах./ Мамаев В. А., Одишария Г. Э. и др. -М., 1978.
- Демидович Б.П. Численные методы анализа. М., 1963.
- Цой Ю.А. К методам гидравлического расчёта звеньев молочной линии ферм промышленного типа. Тез. докл. молодых учёных ВИЭСХ, 1973.
- Мухитдинов М. Оптические методы и устройства контроля влажности / М. Мухитдинов, Э. С. Мусаев — М.: Энергоатомиздат. 1986. 96 с
- Киясбейли А. Ш. Первичные преобразователи систем измерения расхода и количества жидкостей / Киясбейли А. Ш., Лившиц Л. М. — М.: Энергия. 1980.-80 с.
- Бахмутский В.Ф. Применение оптоэлектронных компонентов в измерительной технике / В. Ф. Бахмутский, Н. И. Гореликов, Ю. Н. Кузин — М.: ЦНИИТЭИприборостроения. 1975. 54 с.
- Проектирование датчиков для измерения механических величин / Под ред. Е. П. Осадчего. М.: Машиностроение, 1979. — 480 с.
- Зельдович Я.Б. Элементы прикладной математики / Зельдович Я. Б., Мышкис А. Д М.: Наука. 1972. — 592 с.
- Мирский Г. Я. Аппаратное определение характеристик случайных процессов / Г. Я. Мирский М.: Энергия. 1972. — 456 с.
- Островерхов В.В. Динамические погрешности аналого-цифровых преобразователей / В. В. Островерхов -Л.: Энергия. 1975. 176 с.
- Бендат Дж. Прикладной анализ случайных данных / Дж. Бендат, А. Пирсол М.: Мир. 1989. — 540 с.
- Новицкий П.В. Оценка погрешностей результатов измерений / П. В. Новицкий, И А. Зограф Л.: Энергоатомиздат, 1991. — 304 с.
- Баюков А.В. Полупроводниковые приборы: диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы / А. В. Баюков, А. Б. Гитцевич, и др. М.: Энергоатомиздат. 1985. — 744 с.
- Булычёв A.JI. Аналоговые интегральные схемы / А. Л. Булычёв, В. И. Галкин, В. А. Прохоренко — Беларусь, 1985. 382 с.
- 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.
- Бендат Дж. Измерение и анализ случайных процессов. Дж Бендат, А. Пирсол М.: Мир. 1974. — 408 с.
- Купер Дж. Вероятностные методы анализа сигналов и систем / Дж. Купер, К. Макгиллем М.: Мир. 1989. — 376 с.
- Налимов В.В. Теория эксперимента / В. В. Налимов М.: Наука. 1971.-208 с.
- Арене X. Многомерный дисперсионный анализ / X. Арене, Ю. Лёйтер — М. Финансы и статистика. 1985. 230 с.
- Романенко А.Ф. Вопросы прикладного анализа случайных процессов / А. Ф. Романенко, Г. А. Сергеев М.: Советское радио. 1968. 256 с.
- Ермаков С.М. Математическая теория оптимального эксперимента / С. М. Ермаков, А. А. Жиглявский М.: Наука. 1987. — 320 с.
- Лавренчик В.Н. Постановка физического эксперимента и статистическая обработка его результатов / В. Н. Лавренчик М.: Энергоатомиздат. 1986. — 272 с.
- Веденяпин Г. В. Общая методика экспериментального исследования и обработки опытных данных / Г. В. Веденяпин М.: Колос. 1967.- 158 с.
- Лурье А.Б. Статистическая динамика сельскохозяйственных агрегатов / А. Б. Лурье Л.: Колос. 1981. — 382 с.
- Мельников С.В. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов / С. В. Мельников, В. Р. Алешкин, П. М. Рощин Л. Колос. 1972. — 200 с.
- Радченко Г. Е. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий протекания процесса / Г. Е. Радченко. — Горки, 1978.
- Шенк X. Теория инженерного эксперимента / X. Шенк М. Мир. 1972.-382 с.
- Долинский Е.Ф. Обработка результатов измерений / Е.Ф. Долинский-М.: Издательство стандартов. 1973. — 190 с.
- Азизов A.M. Точность измерительных преобразователей /
- A.M. Азизов, А. Н. Гордов Л.: Энергия. 1975. — 256 с.
- Доспехов Б.А. Планирование полевого опыта и статистическая обработка его данных / Б. А. Доспехов М.: Колос. 1972. — 207 с.
- Асатурян В.И. Теория планирования эксперимента / В.И. Асатурян- М.: Радио и связь. 1983. 248 с.
- Коптев В. В. Основы научных исследований и патентоведения. /
- B.В.Коптев, В. А. Богомягких, М. Ф. Трифонова М.: Колос. 1993. — 144 с.
- Плотников В.М. Интегрирующие измерительные приборы / В. М. Плотников, В. А. Подрешетников, Л. Н. Тетеревятников М.: Машиностроение. 1977. — 183 с.
- Павлов А.В. Приёмники излучения автоматических оптико-электронных приборов / А. В. Павлов, А. И. Черников М.: Энергия. 1972. -240 с.
- Измайлов А.Ф. Численные методы оптимизации / А. Ф. Измайлов, М. В. Солодов М.: Физматлит. 2005. — 304 с.
- Гук М. Аппаратные средства IBM РС/М. Гук СПб.: Питер. 2003.- 928с.
- Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники. Министерство сельского хозяйства и продовольствия Российской федерации. — М., 1998. 219 с.
- Старик Д.Э. Как рассчитать эффективность инвестиций / Д. Э. Старик — М.: Финанстатинформ. 1996. — 92 с.
- Федичкин А.Г. Снижение трудоёмкости производства молока /А.Г.Федичкин, В. Ф. Машенков М.: Колос. 1982. — 63 с.
- Microcontroller with internal AD. www.microchip.com
- PIC relates tools, http://www.iet.unipit.it/rluigi/pic.html.
- Milk-Flow, http://www.delaval.com
- Patent № 3 499 422 (USA). Automated milking system Kurt Nelslon, Wappingers Falls, N.Y., a corporation of New Jersey. Patented Mar., 1970, № 10.
- Montalscot I. Une gestion automatise de lietable laitiere. /Eleage bovin ovin- caprin, 1981, № 106, s.33−36.
- Patent № 54 915. Milk — claw including inspection means for milk sucked from cow’s teats / Eisai Co., Ltd., Tokyo 112 (JP). EP Classified abstracts, 1982, № 26.
- Patent № 2 810 376. Milchmengenmessgerat / Schiller, Peter. Auszge aus den Auslegeschriften, 1980, № 14.