Устройство для определения количества соматических клеток в молоке

Полезная модель относится к молочной промышленности и направлена на обеспечение компенсации изменений калибровочных и поверочных показателей, возникающих при эксплуатационных изменениях диаметра D капиллярного канала: образование молочного и водяного камня, его очистка металлическими стержнями и т.д., увеличение надежности определения количества соматических клеток в молоке, улучшение обслуживания с одновременным снижением эксплуатационных затрат на обслуживание, повышение точности измерения, а также на расширение функциональных возможностей устройства и упрощение конструкции устройства. Указанный технический результат достигается в устройстве для определения количества соматических клеток в молоке, содержащем резервуар для смешивания молока с реагентом, состоящий из сферической камеры, соединенной с выходным патрубком, на открытом торце которого укреплен узел капилляра, выполненный с возможностью перемещения вдоль внутренней поверхности выходного патрубка, и трубки для залива молока с реагентом, один конец которой расположен внутри сферической камеры, а другой конец снаружи сферической камеры, устройство перемешивания, на валу которого установлен резервуар для смешивания молока с реагентом и связанное с устройством управления и индикации, и емкость для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси, связанную через средство измерения вытекшей смеси с устройством управления и индикации. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Полезная модель относится к молочной промышленности и предназначена для определения количества соматических клеток в молоке вискозиметрическим методом и применяется в аналитических лабораториях, непосредственно на животноводческих фермах, приемных пунктах и/или предприятиях молочной промышленности при определении количества соматических клеток в молоке.

Из уровня техники известен анализатор соматических клеток, включающий: ячейку потока для получения образца молока; средство обнаружения для идентификации признака числа ионов натрия в образце и произведения сигнала счета иона всякий раз, когда число соматических клеток выше, чем предполагают; средство управления для получения сигнала счета иона, которое сравнивает множество качественных порогов, соответствующих множеству качественных категорий, и классифицирующих образец в качественной категории; и средства для определения ряда параметров, характеризующих, качественную категорию (US 6307362, 23.10.2001).

Известно устройство для отбора проб молока, содержащее измерительную камеру, получающую образцы молока от животного, камеру для записи изображений образцов молока в измерительном участнике и средстве анализа, приспособленные, чтобы посчитать соматические клетки и/или полные капельки в изображениях, средства фильтрации, приспособленные обеспечивать поток убирающей жидкости через измерительный участок, после чего берут образец молока, при этом камера для записи изображений делает запись по крайней мере одного изображения в измерительном участнике после, а средство анализа приспособлено, чтобы рассчитать соматическое перекрытие и/или жир в изображении в измерительном участке (WO 2008060235, 22.05.2008).

Недостатком данных устройств является сложность конструкций и неточность измерений.

Наиболее близкой к предложенной полезной модели является устройство для определения количества соматических клеток в молоке, содержащее резервуар для смешивания молока с реагентом, выполненный с возможностью совершения колебательного движения и состоящий из сферической камеры, соединенной с выходным патрубком, на открытом торце которого укреплен узел капилляра, и трубки для залива молока с реагентом, один конец которой расположен внутри сферической камеры, а другой конец снаружи сферической камеры, устройство перемешивания, на валу которого установлен резервуар для смешивания молока с реагентом и связанное с устройством управления и индикации, и емкость для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси, связанную через средство измерения вытекшей смеси с устройством управления и индикации (RU 88809. 20.11.2009).

Задача, на решение которой направлена предложенная полезная модель, заключается в создании такого устройства для определения количества соматических клеток в молоке, которое исключало бы указанные выше недостатки.

Технический результат, достигаемый при реализации данной полезной модели, заключается в увеличении надежности определения количества соматических клеток в молоке, улучшении обслуживания с одновременным снижением эксплуатационных затрат на обслуживание, повышении точности измерения, а также в расширении функциональных возможностей устройства и упрощения конструкции устройства.

При перемещении капиллярного узла внутрь колбы, жидкость из патрубка выдавливается в сферический объем колбы. При этом, уменьшается высота столба жидкости h, поскольку диаметр сферы в 8 раз больше диаметра патрубка. И наоборот, при перемещении капиллярного узла в противоположном направлении h возрастает.

В результате, изменяется давление Р столба жидкости Р=gh, которое определяет расход жидкости через капиллярный канал, т.е. время вытекания жидкости (условную вязкость). Эксперимент показал, что при перемещении на 1,5-2,0 см. условная вязкость изменяется на 15-20%.

Таким образом, обеспечивается возможность компенсации изменений калибровочных и поверочных показателей, возникающих при эксплуатационных изменениях диаметра D капиллярного канала: образование молочного и водяного камня, его очистка металлическими стержнями и т.д.

Поскольку условная вязкость зависит от D по зависимости 1/D⁴, то необходимость компенсаций этих эффектов очевидна.

Указанный технический результат в устройстве для определения количества соматических клеток в молоке, содержащем резервуар для смешивания молока с реагентом, состоящий из сферической камеры, соединенной с выходным патрубком, на открытом торце которого укреплен узел капилляра, и трубки для залива молока с реагентом, один конец которой расположен внутри сферической камеры, а другой конец снаружи сферической камеры, устройство перемешивания, на валу которого установлен резервуар для смешивания молока с реагентом и связанное с устройством управления и индикации, и емкость для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси, связанную через средство измерения веса вытекшей смеси с устройством управления и индикации, достигается тем, что узел капилляра выполнен с возможностью перемещения вдоль внутренней поверхности выходного патрубка.

Резервуар для смешивания молока с реагентом дополнительно может содержать трубку с закрытым торцем, расположенную напротив выходного патрубка.

Резервуар для смешивания молока с реагентом выполнен с возможностью совершения колебательного движения.

Дополнительно может содержать средство для предотвращения вытекания молока с реагентом во время перемешивания, совмещенное с резервуаром для смешивания молока с реагентом.

Своим объемом сферическая камера превышает объемы смешиваемых молока с реагентом.

Вал может быть расположен горизонтально на одной прямой с центром тяжести резервуара для смешивания молока с реагентом и жестко с ним связан.

Вал совершает во время перемешивания возвратно-вращательные движения от положения узла капилляра вертикально вверх на угол около ±90° а во время вытекания смеси через узел капилляра устанавливает последний вертикально вниз.

Средство измерения веса вытекшей смеси представляет собой, например, весоизмерительный тензометрический датчик, электрически связанный со средством преобразования информации о весе вытекшей смеси в количество соматических клеток в молоке.

Средство преобразования информации представляет собой, например, микроконтроллер.

Устройство перемешивания состоит, например, из двигателя и оптического датчика, связанного с устройством управления и индикации.

Устройство управления и индикации состоит, например, из жидкокристаллического индикатора и узла процессора.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена общая схема устройства для определения количества соматических клеток в молоке (викозиметрическим методом).

Устройство для определения количества соматических клеток в молоке содержит:

- резервуар 1 для смешивания молока с реагентом, выполненный с возможностью совершения колебательного движения. Резервуар 1 состоит из сферической камеры 2, соединенной с выходным патрубком 3, на открытом торце которого укреплен узел капилляра 4, и трубки 5 для залива молока с реагентом, один конец которой расположен внутри сферической камеры 2 (в ее центре) таким образом, что уровень смеси во время перемешивания всегда находится ниже него, а другой конец снаружи сферической камеры 2. Своим объемом сферическая камера 2 превышает объемы смешиваемых молока с реагентом (полученной из них смеси);

- устройство перемешивания 6, на валу (не показан) которого установлен резервуар 1 для смешивания молока с реагентом. Устройство перемешивания 6 связано с устройством 7 управления и индикации;

- емкость 8 для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси, связанную через средство 9 измерения вытекшей смеси с устройством 7 управления и индикации;

- дополнительно может содержать средство (клапан) для предотвращения вытекания молока с реагентом во время перемешивания (не показано), совмещенное с резервуаром 1 для смешивания молока с реагентом.

Узел капилляра 4 выполнен с возможностью перемещения вдоль внутренней поверхности выходного патрубка 3.

Резервуар 1 для смешивания молока с реагентом может содержать трубку 10 с закрытым торцом, расположенную напротив выходного патрубка 3.

Устройство перемешивания 6 состоит из двигателя 11, диска 12 с отверстием и оптического датчика 13, связанного с устройством 7 управления и индикации.

Устройство перемешивания 6 реализовано с помощью программно управляемого устройством двигателя 11 (привода), например, шагового двигателя, вал 6 которого, расположенный, например, горизонтально на одной прямой с центром тяжести резервуара 1 для смешивания молока с реагентом и жестко с ним связанный. При этом вал 6 совершает во время перемешивания возвратно-вращательные движения от положения узла капилляра 4 вертикально вверх на углы около ±90°, а во время вытекания смеси через узел капилляра 4 устанавливает последний вертикально вниз.

Устройство 7 управления и индикации состоит, например, из жидкокристаллического индикатора 14 и узла процессора 15.

Средство 9 измерения веса вытекшей смеси представляет собой, например, тензометрический датчик, электрически связанный со средством преобразования информации о весе вытекшей смеси в количество соматических клеток в молоке, представляющее собой микроконтроллер. Средство 9 измерения вытекшей смеси расположено под емкостью 8 для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси.

Принцип работы устройства для определения количества соматических клеток в молоке основан на измерении условной вязкости - времени истечения через узел капилляра пробы молока смешанной с реагентом, например, препаратом «Мастоприм». Причем время истечения дистиллированной воды имеет постоянное значение и является для устройства определения количества соматических клеток в молоке калибровочным и поверочным параметром.

Препарат «Мастоприм» разрушает оболочки соматических клеток (лейкоцитов) и молекулы ДНК переходят во внеклеточное пространство, изменяя при этом условную вязкость в соответствии с градуировочной таблицей по ГОСТ 23453-90.

После введения в сферическую камеру через трубку для залива молока с реагентом - препората "Мастоприм" включается двигатель устройства перемешивания, и резервуар для смешивания молока с реагентом начинает совершать колебания. При этом вал устройства перемешивания совершает во время перемешивания возвратно-вращательные движения от положения узла капилляра вертикально вверх на углы около ±90°

Воспроизводимое волнообразное перемешивание всей массы пробы обеспечивает ее гомогенность, ламинарное истечение через узел капилляра с допустимой погрешностью измерений.

После окончания процесса смешивания вал медленно устанавливает узел капилляра вертикально вниз, и исследуемая смесь (проба) вытекает через узел капилляра и поступает в емкость для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси. После чего через средство измерения веса вытекшей смеси (весоизмерительный тензометрический датчик) данные поступают на узел процессора устройства управления и индикации и отображаются на жидкокристаллическом индикаторе.

1. Устройство для определения количества соматических клеток в молоке, содержащее резервуар для смешивания молока с реагентом, состоящий из сферической камеры, соединенной с выходным патрубком, на открытом торце которого укреплен узел капилляра, и трубки для залива молока с реагентом, один конец которой расположен внутри сферической камеры, а другой конец - снаружи сферической камеры, устройство перемешивания, на валу которого установлен резервуар для смешивания молока с реагентом, и связанное с устройством управления и индикации, и емкость для накопления поступающей из узла капилляра вытекшей смеси, связанную через средство измерения вытекшей смеси с устройством управления и индикации, отличающееся тем, что узел капилляра выполнен с возможностью перемещения вдоль внутренней поверхности выходного патрубка.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что резервуар для смешивания молока с реагентом дополнительно содержит трубку с закрытым торцом, расположенную напротив выходного патрубка.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно содержит средство для предотвращения вытекания молока с реагентом во время перемешивания, совмещенное с резервуаром для смешивания молока с реагентом.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что своим объемом сферическая камера превышает объемы смешиваемых молока с реагентом.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что вал расположен горизонтально на одной прямой с центром тяжести резервуара для смешивания молока с реагентом и жестко с ним связан.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что вал совершает во время перемешивания возвратно-вращательные движения от положения узла капилляра вертикально вверх на угол около ±90°, а во время вытекания смеси через узел капилляра устанавливает последний вертикально вниз.

7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство измерения вытекшей смеси представляет собой весоизмерительный тензометрический датчик, электрически связанный со средством преобразования информации о весе вытекшей смеси в количество соматических клеток в молоке.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что средство преобразования информации представляет собой микроконтроллер.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что устройство перемешивания состоит из двигателя и оптического датчика, связанного с устройством управления и индикации.

10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что устройство управления и индикации состоит из жидкокристаллического индикатора и узла процессора.

11. Устройство по п.2, отличающееся тем, что резервуар для смешивания молока с реагентом выполнен с возможностью совершения колебательного движения.