Методи та засоби контролю параметрів технологічного процесу виробництва коров’ячого молока

Abstract

У дисертаційній роботі вирішено проблему підвищення достовірності контролю параметрів технологічного процесу виробництва коров’ячого молока. Запропоновано критерії кількісного оцінювання стану та небезпеки відхилення від норми стану складових елементів технологічного процесу виробництва коров’ячого молока на основі результатів вимірювання та вимірювального контролю його параметрів. Розроблено оптичний метод оперативного вимірювального контролю відносної масової частки молока у потоці водно-молочного розчину. Запропоновано метод контролю кількості та часу користування тваринами чесальною установкою. Отримали розвиток методи контролю тривалості роботи доїльних установок на основі використання експериментальних статистичних характеристик тривалості доїльних процесів. Використано оптимальну лінійну фільтрацію вихідного сигналу сенсора наявності об’єкта для удосконалення методу контролю проходження тварин на групових доїльних установках. Розвинуто метод вимірювального контролю електропровідності молока шляхом забезпечення рівномірності електричного поля у міжелектродному проміжку вимірювального перетворювача та врахування залежності верхньої границі допуску від поточного дня лактації. Для підвищення достовірності контролю параметрів молоковіддачі розроблено вимірювальний перетворювач рівня молока у молокоприймальній камері доїльного апарата, принцип дії якого заснований на фотоелектричному перетворенні площа-напруга. Проведено експериментальні дослідження створених засобів контролю, що підтверджують адекватність розроблених теоретичних положень та ефективність запропонованих методів.

Диссертация посвящена решению научно-прикладной проблемы повышения достоверности контроля параметров технологического процесса производства коровьего молока за счет разработки новых методов и средств контроля. В ре-зультате проведения диссертационных исследований впервые разработан кри-терий количественного оценивания состояния составных элементов технологи-ческого процесса производства коровьего молока на основе результатов измери-тельного контроля его параметров, что позволило с высокой вероятностью уста-навливать соответствие между состоянием объекта и нормой. Впервые разрабо-тан критерий количественного оценивания опасности отклонения от нормы со-стояния составных элементов технологического процесса производства коровь-его молока на основе результатов измерения и измерительного контроля его па-раметров, что позволило прогнозировать возникновение отклонений в состоя-нии составляющих элементов процесса от нормы. Разработаны теоретические основы оптического метода оперативного измерительного контроля относи-тельной массовой доли молока в потоке водно-молочного раствора, основанные на измерении интенсивности инфракрасного излучения, которое проходит сквозь водно-молочный раствор, что позволило оперативно контролировать на-личие воды в молоке и выявлять факты фальсификации молока водой на стой-ловых доильных установках. Предложен метод контроля количества и времени пользования животными чесальной установкой при их беспривязном содержа-нии, что позволило автоматически выявлять животных с пониженной активно-стью и подозрением на наличие кожных заболеваний и клещей. Разработан измерительный преобразователь уровня молока в молокопри-емной камере доильного аппарата, принцип действия которого основан на фо-тоэлектрическом преобразования площадь-напряжение, что позволило умень-шить погрешность измерения и повысить достоверность контроля параметров молокоотдачи. Проведены экспериментальные исследования созданных средств контроля, подтверждающие адекватность разработанных теоретических поло-жений и эффективность предложенных методов.

The dissertation solved the problem of increasing the reliability of the parameters control of cow's milk production technological process. Quantification criteria of state, and quantification criteria of danger abnormal state of process constituents of cow's milk production, which based on the measurement results and parameters measurement control, are offered. An optical measuring method for operational control of the relative mass fraction of milk in a stream of water and milk solution is designed. A method of controlling the amount of time and animals using of carding plant is suggested. The methods of the milking machines working duration control, which based on experimental statistical characteristics of the milking processes duration is developed. Used optimum linear filtering of the object presence sensor output signal to improve the control method of animals passage on group milking installations. Developed the method of milk electrical conductivity measuring control by ensuring the uniformity of the electric field in the sensor electrode gap and accounting depending of the tolerance upper limit from the day of lactation. To improve the reliability of the milking parameters control, milk level sensor in the milk collection chamber of milking machine, which principle is based on the photoelectric area-voltage conversion is designed. Experimental studies established controls confirming the adequacy of the developed theoretical positions and the effectiveness of the proposed methods.