ITTO971122A1 - Metodo ed apparecchio di misura della conducibilita' elettrica per il controllo del latte in tempo reale durante la mungitura. - Google Patents

Description

Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo:

"Metodo ed apparecchio di misura della conducibilità elettrica per il controllo del latte in tempo reale durante la mungitura"

DESCRIZIONE

La presente invenzione si riferisce ad un metodo ed un apparecchio di misura della conducibilità elettrica per il controllo del latte in tempo reale durante la mungitura.

Nelle stalle dotate di sistemi di mungitura automatizzati o semi-automatizzati (qui di seguito la descrizione è applicata ad un sistema per la mungitura di vacche, ma ovviamente essa è applicabile anche a qualsiasi altro tipo di animale mammifero, e ad ovini/caprini, per i quali è necessario prevedere una mungitura giornaliera), per garantire un certo controllo sulla qualità del latte munto, sono presenti sulle linee di trasporto vaschette nelle quali sono collocati sensori di vario tipo per misurare la conducibilità elettrica del latte. Tale grandezza è proporzionale alla quantità di cellule mastitiche morte nel latte che, se superano un certo numero, sono indice di problemi sanitari per la vacca. Tuttavia, tali sistemi di controllo della mungitura presentano molti limiti: innanzitutto, essi controllano il latte in una fase avanzata di produzione, cioè quando esso è già stato estratto dai quattro capezzoli della vacca e mescolato: potrebbe pertanto succedere che alcuni dei capezzoli eroghino latte "pulito", mentre altri no, e che il latte finale derivato dalla miscela dei quattro tipi di latte ricada nei campi parametrici tali da poterlo definire idoneo, senza segnalare la presenza di situazioni problematiche per alcuni capezzoli che potrebbero degenerare, ad esempio, in una completa mastite della vacca o in altre malattie. Inoltre, il controllo esercitato ha necessità dell'intervento umano per interrompere il flusso di latte non idoneo e convogliarlo verso appositi contenitori: infatti, in caso di latte non idoneo, si ha semplicemente una segnalazione visiva o acustica per l'operatore, che in quel momento potrebbe non essere disponibile, con la conseguenza che il latte non idoneo si va a mescolare con quello idoneo.

Scopo della presente invenzione è quello di risolvere i suddetti problemi della tecnica anteriore, fornendo un metodo ed un apparecchio in grado di misurare la conducibilità del latte immediatamente a valle della mungitura, effettuando letture singole in tempo reale sui quattro capezzoli della vacca, consentendo di differenziare ogni singola vacca rispetto alle altre per esigenze di controllo e cura. Infatti, l'obiettivo di tali controlli è quello di prevenire o individuare, attraverso un confronto relativo dei valori letti e mediati, tramite opportuni algoritmi, la presenza eccessiva nel latte di cellule mastitiche morte dovute a malattie e/o ad infiammazione dell'apparato mammario.

I suddetti ed altri scopi e vantaggi dell'invenzione, quali risulteranno dal seguito della descrizione, vengono raggiunti con un metodo ed un apparecchio come quelli descritti rispettivamente nelle rivendicazioni le 5. Forme di realizzazione preferite e varianti non banali della presente invenzione formano l'oggetto delle rivendicazioni dipendenti.

La presente invenzione verrà meglio descritta da alcune forme preferite di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo e non limitativo, con riferimento ai disegni allegati, nei quali:

- la Figura 1 è una vista in prospettiva esplosa di una forma di realizzazione dell'apparecchio succhiatore meccanico secondo la presente invenzione;

la Figura 2 è una vista laterale dell'apparecchio di Fig. 1 in condizione assemblata;

la Figura 3 è una vista in sezione effettuata lungo al linea III-III in Fig. 2; e

- la Figura 4 è un diagramma a blocchi di un sistema automatico che impiega il metodo e l'apparecchio della presente invenzione.

Facendo riferimento dapprima alle Fig. da 1 a 3, si descriverà una forma di realizzazione preferita di un apparecchio succhiatore meccanico perfezionato 1 che realizza la presente invenzione. Occorre innanzitutto premettere che tale apparecchio 1 è del tutto identico a quelli attualmente noti, tranne per gli elementi caratteristici in esso inseriti, che possono essere facilmente adattati a tutti gli apparecchi noti attualmente in commercio ed in uso. Per poter effettuare la misura della conducibilità elettrica del latte immediatamente a valle della mungitura, occorrerà predisporre tale apparecchio succhiatore 1 affinchè si possa eseguirla in esso.

L'apparecchio 1 pertanto comprende, dall'alto in basso in Fig. 1, una piastrina di chiusura 3 posta sopra a un raccordo pneumatico 5 a sei tubi per l'entrata e l'uscita dell'aria di attivazione dei mezzi di mungitura (non illustrati) attaccati ai capezzoli della vacca; un supporto 7 che alloggia al suo interno un alberino 9 di sostegno; una cupola 11 di forma sostanzialmente a tronco di cono, dotata di quattro condotti 12 ai quali si connetteranno rispettivi tubi flessibili (non illustrati) collegati ai mezzi di mungitura; un elemento di misura 13 con coppie di elettrodi 15, che costituisce una caratteristica della presente invenzione e che è collocato all'interno della cupola 11 e che verrà descritto meglio più avanti; un ulteriore alberino 17 di sostegno; e una base 19, comunemente in materiale plastico trasparente, dotata di un appoggio 21 e che serve per la raccolta del latte e il suo invio a valle attraverso il tubo 23.

Verrà ora descritto in dettaglio l'elemento di misura 13, con riferimento in .particolare alla Fig. 3, che ne evidenzia in sezione lo stato di assemblaggio nell'apparecchio 1. In Fig. 3f per comodità illustrativa, è illustrata soltanto una coppia di elettrodi 15, ma nella realtà le coppie di elettrodi 15 saranno quattro, per effettuare le rispettive misure in modo differenziato per tutti e quattro i capezzoli della vacca, oppurer saranno due, per le misure sui due capezzoli di ovini/caprini. L'elemento di misura 11 è costruito in materiale atossico e con una configurazione opportuna tale da presentare quattro vaschette 25 simmetriche ed uguali poste immediatamente al di sotto dei quattro condotti 12 da cui proviene il latte appena munto. In tali vaschette 25 sono immerse le coppie di elettrodi 15 e, nella parte inferiore delle vaschette 25, è previsto un foro strozzato calibrato 27 per lo svuotamento del latte in maniera più.lenta rispetto al normale, in modo da consentire l'effettuazione della misura da parte degli elettrodi 15.

Il latte, proveniente in quantità variabile fino ad un massimo di circa 1,5 cl (15 cc) per capezzolo da ogni ciclo di mungitura determinato dall'impianto, arriva attraverso il condotto 12 nella vaschetta 25 riempiendola immediatamente e quindi fuoruscendo nella zona di raccolta 29, in cui il latte proveniente dalle quattro vaschette si mescola per poi confluire, mediante aspirazione, nella vasca di raccolta centralizzata (non illustrata) attraverso il condotto principale 31.

Il latte nelle vaschette 25 si svuota più lentamente dell'altro e, essendo costituito da particelle con una certa resistenza, mentre si trova nelle vaschette provoca il passaggio di una corrente, anche minima, ai capi degli elettrodi 15 (è sufficiente un tempo pari a circa 200-300 msec per effettuare una misura accurata), e si può cosi effettuare la misura della conducibilità elettrica del latte stesso. Quando si stabilizza il valore di corrente presente ai capi degli elettrodi 15 e portato al sistema di misura (gestito da un microprocessore, non illustrato) attraverso un connettore elettrico che parte dall'ugello 33 posto nella cupola 11, per il fatto che la vaschetta 25 è piena, il valore letto viene registrato come reale e viene confrontato con tutti i parametri impostati per il controllo. Le vaschette 25 si riempiono durante il ciclo di mungitura e si svuotano attraverso i fori calibrati 27 con la stessa sequenza di mungitura. Si può quindi determinare anche la fine di ogni misura effettuata, per scopi diagnostici della vacca.

Ogni apparecchio 1 della presente invenzione è atto ad essere collegato ad una corrispondente unità di misura e calcolo 35, eventualmente connessa ad un elaboratore centrale 37, secondo uno schema di principio come illustrato in Fig. 4. Ad ogni unità di misura 35 può essere connessa una tastiera di programmazione 39 per l'inserimento e/o il prelievo manuale dei dati di misura e di controllo, ed una sonda di auto-apprendimento 41 per il rilevamento automatico dei dati di un campione di latte ritenuto idoneo, in modo da poter confrontare tali dati con quelli misurati senza doverli inserire manualmente.

L'apparecchio 1 sopra descritto è ovviamente esemplificativo dell'invenzione, ed esso (ed altri ad esso equivalenti che un esperto del ramo potrà sviluppare per adattarsi alle singole esigenze di produzione del latte) è atto a realizzare il metodo della presente invenzione, che verrà descritto qui di seguito.

Tale metodo comprende le fasi di:

- aspirare e convogliare il latte dai capezzoli di una mammella;

- raccogliere in modo differenziato il latte proveniente dai capezzoli immediatamente a seguito della fase di aspirazione e convogliamento;

- misurare la conducibilità elettrica del latte raccolto in modo differenziato; e

- mescolare il latte proveniente dai capezzoli e raccoglierlo in maniera centralizzata.

Una volta che si sono ottenuti guesti dati di misura della conducibilità elettrica, il metodo prevede di raccogliere i dati di conducibilità elettrica assoluta per ciascuno dei canali di mungitura del latte, e calcolare la media relativa dei dati per ciascuno dei canali di mungitura. Inoltre, il metodo prevede di calcolare le variazioni percentuali di conducibilità tra i singoli canali con riferimento al canale con conducibilità più bassa (quello ritenuto migliore). Infine, il metodo prevede di calcolare le variazioni percentuali di produzione tra i vari capezzoli con riferimento a quello che ha prodotto in misura maggiore, ove tale fase di calcolo è realizzata tramite il rilevamento della presenza delle misure, il conteggio delle misure e le variazioni delle misure. In caso di anomalie, il metodo attiva segnalazioni ottiche e/o acustiche per l'operatore di mungitura.

Nel caso specifico del latte, il valore normale di conducibilità viene alterato dalla presenza più o meno massiccia di cellule somatiche morte della mammella, rilasciate in presenza di stati infiammatori o mastitici. La misura tende quindi a rilevare differenze relative tra i valori letti e gli scostamenti macroscopici da un valore considerato assoluto. Il valore assoluto di conducibilità è variabile da animale ad animale e da stalla a stalla, ed è ulteriormente influenzato dal tipo di alimentazione e da periodi di gravidanza, per cui i limiti ufficiali di accettabilità del latte sono molto ampi e differiscono tra il minimo ed il massimo di alcuni ordini di grandezza.

Il metodo della presente invenzione, operando sul campo, è in grado di leggere e memorizzare valori provenienti da animali diversi, "creare" un valore medio assoluto riferito ad uno specifico insieme di animali ed uno specifico allevamento, consentendo una maggior precisione e selettività rispetto agli strumenti da laboratorio che operano con parametri assoluti svincolati dalla realtà. Il rilevamento precoce di variazioni di conducibilità e/o la tendenza all'aumento della stessa ò importante per prevenire uno stato patologico dell'animale, dato che il sistema è in grado di rilevare variazioni di produzione significative nell'ambito dei quattro capezzoli indicando, anche qui preventivamente, stati infiammatori degli stessi prima che diventino patologici. Quanto visto finora sulle misure in tempo reale può essere abbinato ad un numero identificativo dell'animale in impianti ad elevata automazione, oppure inserito manualmente e trasferito a sistemi di raccolta centralizzati, per l'effettuazione di controlli di vario tipo che facilitano la gestione completa della stalla.

Claims (11)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo di misura della conducibilità elettrica per il controllo del latte in tempo reale durante la mungitura, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: aspirare e convogliare il latte dai capezzoli di una mammella; - raccogliere in modo differenziato il latte proveniente da detti capezzoli immediatamente a seguito di detta fase di aspirazione e convogliamento ; misurare la conducibilità elettrica del latte raccolto in modo differenziato; e - mescolare il latte proveniente dai capezzoli e raccoglierlo in maniera centralizzata.
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, dopo detta fase di misura, le fasi di: - raccogliere i dati di conducibilità elettrica assoluta per ciascuno dei canali di mungitura del latte; e - calcolare la media relativa dei dati per ciascuno di detti canali di mungitura.
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, dopo detta fase di calcolo della media, le fasi di: calcolare le variazioni percentuali di conducibilità tra i singoli canali con riferimento al canale con conducibilità più bassa; e - segnalare la presenza di eventuali anomalie.
4. 4. Metodo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, dopo detta fase di calcolo della media, le fasi di: calcolare le variazioni percentuali di produzione tra i vari capezzoli con riferimento a quello che ha prodotto in misura maggiore, detta fase di calcolo essendo realizzata tramite il rilevamento della presenta delle misure, il conteggio delle misure e le variazioni delle misure ; e - segnalare la presenza di eventuali anomalie.
5. 5. Apparecchio (1) di misura della conducibilità elettrica per il controllo del latte in tempo reale durante la mungitura, caratterizzato dal fatto di comprendere : - mezzi per aspirare e convogliare (12) il latte dai capezzoli di una mammella; - mezzi (25) per raccogliere in modo differenziato il latte proveniente da detti capezzoli, detti mezzi di raccolta (25) essendo posti immediatamente a valle di detti mezzi di convogliamento (12); - mezzi (15) per misurare la conducibilità elettrica del latte raccolto in modo differenziato; e mezzi (29) per mescolare il latte proveniente dai capezzoli e raccoglierlo in maniera centralizzata .
6. 6. Apparecchio (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di raccolta (25) sono costituiti da una pluralità di vaschette uguali e simmetriche rispetto ai mezzi di convogliamento (12) collocate su un elemento di misura (13) inserito in detto apparecchio di misura (1).
7. 7. Apparecchio (1) secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti mezzi di misura (15) sono costituiti da una pluralità di coppie di elettrodi, ogni coppia essendo collocata all'interno di uno rispettivo di detti mezzi di raccolta (25), dette coppie di elettrodi essendo collegate a unità (35) per la misura ed il calcolo dei dati delle misure.
8. 8. Apparecchio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto che i capezzoli, i mezzi di aspirazione e di convogliamento (12), i mezzi di raccolta (25), ed i mezzi di misura (15) sono tutti pari a quattro.
9. 9. Apparecchio (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 7, caratterizzato dal fatto che i capezzoli, i mezzi di aspirazione e di convogliamento (12), i mezzi di raccolta (25), ed i mezzi di misura (15) sono tutti pari a due per ovini o caprini.
10. 10. Sistema per la gestione automatizzata della mungitura, comprendente una pluralità di apparecchi (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 5 a 9, ciascuno di detti apparecchi (1) essendo collegato ad una corrispondente di dette unità di misura e calcolo (35), eventualmente connessa ad un elaboratore centrale (37).
11. 11. Sistema secondo la rivendicazione 10, comprendente inoltre una tastiera di programmazione (39) ed una sonda di auto-apprendimento (41) connesse a ciascuna di dette unità di misura e calcolo (35).