Descrizione dell’invenzione avente per titolo:Description of the invention entitled:
“APPARECCHIATURA PER LA MISURAZIONE DELLA QUANTITÀ’ DI UN LIQUIDO TRASFERITO DA UNA VASCA AD UN SERBATOIO”"EQUIPMENT FOR MEASURING THE QUANTITY OF A LIQUID TRANSFERRED FROM A TANK TO A TANK"
CAMPO DI APPLICAZIONEFIELD OF APPLICATION
La presente invenzione riguarda una apparecchiatura di misura, vantaggiosamente di tipo mobile, atta a misurare il volume di un liquido che debba essere trasferito da un primo ad un secondo serbatoio di stoccaggio, detta misurazione realizzata dalla apparecchiatura di cui sopra potendo essere eseguita in modo semplice, rapido e preciso.The present invention relates to a measuring apparatus, advantageously of the mobile type, suitable for measuring the volume of a liquid to be transferred from a first to a second storage tank, said measurement carried out by the above apparatus being able to be carried out in a simple way. , fast and accurate.
La presente invenzione trova particolare applicazione nel settore lattiero-caseario ove il problema della raccolta e della misurazione dei lotti di latte fomiti da ogni singolo allevatore risulta di estrema rilevanza.The present invention finds particular application in the dairy sector where the problem of collecting and measuring the batches of milk supplied by each individual farmer is extremely important.
STATO DELLA TECNICASTATE OF THE TECHNIQUE
E’ noto nell’arte l’utilizzo di una apparecchiatura di misura specificatamente preposta al prelievo di lotti di latte stoccati in opportune vasche presenti negli allevamenti, oppure alla misurazione del quantitativo di latte prelevato e stoccato in una autocisterna, come trasferito verso una centrale di trattamento.It is known in the art to use a measuring equipment specifically designed to take batches of milk stored in appropriate tanks present on farms, or to measure the quantity of milk collected and stored in a tanker, as transferred to a central treatment.
Tale apparecchiatura dell’arte nota comprende una condotta di raccordo, generalmente dotata di pescante, atta a prelevare il latte all’ interno di una prima vasca; tale condotta risulta collegata ad un opportuno flussimetro atto alla misurazione della portata e del livello nella tubazione del latte prelevato e, di seguito, essa è connessa ad un dispositivo campionatore che svolge la funzione di prelevare un campione significativo del lotto di latte.This prior art equipment includes a connection duct, generally equipped with a dip tube, suitable for drawing the milk inside a first tank; this duct is connected to a suitable flowmeter suitable for measuring the flow rate and level in the pipeline of the milk drawn and, subsequently, it is connected to a sampling device which performs the function of taking a significant sample of the milk batch.
Per campione significativo s’intende un piccolo volume di liquido che rispecchi fedelmente le proprietà chimico-fisiche del lotto dal quale è stato prelevato.By significant sample we mean a small volume of liquid that faithfully reflects the chemical-physical properties of the batch from which it was taken.
A valle del dispositivo campionatore è previsto un deareatore, generalmente ad ingresso tangenziale, all’interno del quale un galleggiante indica il livello di latte presente mentre una pompa a vuoto oppure un eiettore allontana l’aria inevitabilmente prelevata insieme al latte dalla condotta di cui sopra.Downstream of the sampling device there is a deaerator, generally with a tangential inlet, inside which a float indicates the level of milk present while a vacuum pump or an ejector removes the air inevitably drawn together with the milk from the aforementioned duct. .
Sono anche noti dei deareatori nei quali il galleggiante scorre su di un’asta situata all’interno del deareatore in questione, tale asta essendo dotata di reed magnetici che interagiscono con il galleggiante e forniscono un segnale elettrico indicativo del livello di latte all’intemo del deareatore.De-creators are also known in which the float slides on a rod located inside the de-creator in question, this rod being equipped with magnetic reeds which interact with the float and provide an electrical signal indicative of the level of milk inside the deareator.
Tale deareatore risulta, quindi, un componente indispensabile dell’apparecchiatura di misura in oggetto in quanto consente che la misurazione eseguita a valle da un opportuno contatore sia correttamente riferita al solo latte e non alla miscela latte/aria onde evitare il conteggio anche dell’aria presente.This deaerator is therefore an indispensable component of the measuring equipment in question as it allows the measurement performed downstream by an appropriate meter to be correctly referred to the milk only and not to the milk / air mixture in order to avoid counting also the air. here I'm.
Secondo questa forma di realizzazione nota, a valle del deareatore è collocata una pompa atta alla movimentazione del latte dalla vasca all’ autocisterna dopo che il latte è passato, come detto, attraverso una apparecchiatura di misura che fornisce una lettura della portata di latte prelevato.According to this known embodiment, downstream of the deaerator there is a pump suitable for moving the milk from the tank to the tanker after the milk has passed, as mentioned, through a measuring equipment that provides a reading of the flow rate of milk drawn.
Secondo un’altra forma di realizzazione nota nella tecnica, la pompa è disposta a monte del deareatore, ed in questo caso non vi è necessità di dotare il deareatore stesso di una pompa a vuoto oppure di un eiettore.According to another embodiment known in the art, the pump is arranged upstream of the deaerator, and in this case there is no need to equip the deaerator itself with a vacuum pump or an ejector.
Un opportuno elaboratore elettronico è, inoltre, connesso ad alcuni dei suddetti elementi in modo tale che esso possa ricevere informazioni da questi ultimi e comandare gli stessi nel senso di modificarne le prestazioni a seconda delle differenti fasi e delle differenti condizioni operative che si possono presentare durante le operazioni di misura.An appropriate electronic processor is also connected to some of the aforementioned elements in such a way that it can receive information from the latter and control them in the sense of modifying their performance according to the different phases and different operating conditions that may occur during measurement operations.
Il funzionamento dell 'apparecchi atura di misura secondo l’arte nota viene qui di seguito riportato nei suoi punti essenziali e maggiormente significativi.The operation of the measuring apparatus according to the known art is reported below in its essential and most significant points.
Dato iniziale indispensabile all’impostazione dell’apparecchiatura di prelievo è il valore approssimato del quantitativo di latte presente nella vasca.Initial data indispensable for setting up the withdrawal equipment is the approximate value of the quantity of milk present in the tank.
Detto dato iniziale può essere ricavato per via statistica facendo una media dei quantitativi di latte che un dato allevatore produce abitualmente e fornisce alla centrale; oppure, nel caso in cui i quantitativi di latte fomiti da un dato allevatore siano particolarmente incostanti, al punto che un dato statistico risulterebbe privo di alcun significato, è il tecnico stesso preposto ad operare l apparecchiatura che esegue una misura approssimata del latte contenuto nella vasca, ad esempio mediante asta metrica.Said initial data can be obtained statistically by averaging the quantities of milk that a given farmer usually produces and supplies to the plant; or, in the event that the quantities of milk supplied by a given farmer are particularly inconsistent, to the point that a statistical data would be meaningless, the technician himself in charge of operating the equipment performs an approximate measurement of the milk contained in the tank. , for example by means of a metric rod.
Conformemente a questo esempio appartenente alla tecnica nota, il flussimetro posizionato all’ingresso del campionatore consente di conoscere la portata istantanea del latte prelevato dalla vasca ed alimentato al detto campionatore; in tal modo, quindi, conoscendo, anche se in via approssimativa, quanto latte è inizialmente presente nella suddetta prima vasca è possibile operare sul campionatore in modo da fargli eseguire delle estrazioni di latte in momenti successivi tali da garantire l’ottenimento di un campione di latte che sia significativo dell’intero lotto.In accordance with this example belonging to the known art, the flow meter positioned at the inlet of the sampler allows to know the instantaneous flow rate of the milk taken from the tank and fed to the said sampler; in this way, therefore, knowing, even if in an approximate way, how much milk is initially present in the aforementioned first tank, it is possible to operate on the sampler in order to make it perform milk extractions in subsequent moments such as to guarantee the obtaining of a sample of milk that is significant for the entire batch.
Ciò significa, quindi, che, impostato il valore di latte approssimativamente presente nella vasca, conoscendo, grazie al flussimetro, la portata istantanea di latte in entrata nel campionatore e conoscendo inoltre il volume di campione che si desidera ottenere, la pompa peristaltica normalmente presente nel campionatore preleva un adeguato quantitativo di latte ottenendo, così, al termine dell’intera procedura, un flacone di latte dato dalla somma dei quantitativi di latte provenienti dal lotto di partenza.This means, therefore, that, having set the value of milk approximately present in the tank, knowing, thanks to the flow meter, the instantaneous flow rate of milk entering the sampler and also knowing the volume of sample to be obtained, the peristaltic pump normally present in the sampler takes an adequate quantity of milk thus obtaining, at the end of the whole procedure, a bottle of milk given by the sum of the quantities of milk coming from the starting batch.
Secondo questo esempio di arte nota, quindi, il campionatore è comandato in base alia lettura del flussimetro, lettura che viene utilizzata per retroazionare la velocità della pompa peristaltica posseduta dal campionatore.According to this example of the known art, therefore, the sampler is controlled on the basis of the flow meter reading, a reading which is used to feedback the speed of the peristaltic pump owned by the sampler.
Una volta prelevato e fatto passare attraverso il flussimetro ed il campionatore, il latte giunge, quindi, ad un opportuno deareatore che svolge il compito di allontanare l’aria miscelata al latte cosicché il misuratore a valle possa conteggiare unicamente il volume di latte e non il volume latte/aria alimentato in ingresso al deareatore.Once collected and passed through the flow meter and the sampler, the milk then reaches an appropriate deaerator which carries out the task of removing the air mixed with the milk so that the downstream meter can only count the volume of milk and not the milk / air volume fed into the deaerator.
Una ulteriore tipologia di funzionamento secondo la tecnica nota consiste nel comandare il campionatore sulla base della lettura del misuratore; tale sistema presenta, però, lo svantaggio di non tenere in considerazione il ritardo dovuto alla interposizione del deareatore tra il campionatore ed il misuratore e, di conseguenza, il dato sul quale opera il campionatore non risulta sufficientemente corretto, essendo sfasato nel tempo.A further type of operation according to the known art consists in controlling the sampler on the basis of the meter reading; however, this system has the disadvantage of not taking into account the delay due to the interposition of the deaerator between the sampler and the meter and, consequently, the data on which the sampler operates is not sufficiently correct, being out of phase in time.
Inoltre, il deareatore secondo la tecnica nota presenta al proprio interno un’asta dotata di galleggiante per il rilievo del livello del latte, mentre una specola opportuna è prevista sullasuperficie esterna del detto deareatore di modo che il tecnico preposto al funzionamento della apparecchiatura di misura possa sorvegliare il livello di latte presente.Furthermore, the deaerator according to the known art has inside it a rod equipped with a float for measuring the milk level, while a suitable sight glass is provided on the external surface of said deaerator so that the technician in charge of the operation of the measuring equipment can monitor the level of milk present.
Conformemente allo stato della tecnica nota, l’operatore preposto al funzionamento dell’apparecchiatura di misura prima di iniziare la procedura porta rimpianto al livello di partenza, come determinato dalla lettura dalla specola.In accordance with the state of the art, the operator responsible for the operation of the measuring equipment before starting the procedure brings regret to the starting level, as determined by the reading from the sight glass.
Una volta livellato l’impianto, viene azionata la pompa di movimentazione ed il latte affluisce all’interno del deareatore determinando un innalzamento del livello nello stesso.Once the system has been leveled, the handling pump is activated and the milk flows inside the deaerator causing an increase in the level in the same.
Allo stesso modo il latte inizia ad affluire anche al misuratore a valle del deareatore ed inizia, così, anche il conteggio del quantitativo di latte presente nella vasca.In the same way, the milk begins to flow also to the meter downstream of the deaerator and thus also begins the counting of the quantity of milk present in the tank.
All’elaboratore elettronico, inoltre, via via pervengono i dati relativi al quantitativo di latte passato nel misuratore, detto elaboratore operando, quindi, sulla velocità della pompa di alimentazione e della pompa del vuoto o dell’eiettore in modo da tenere sotto controllo il livello nel deareatore affinché non si discosti dal livello metrico oltre le tolleranze ammesse. L’apparecchiatura appartenente all’arte nota presenta, però, numerosi inconvenienti e svantaggi primo fra tutti la presenza del flussimetro per il prelievo campione posizionato a monte del dispositivo campionatore, dal momento che tale flussimetro possiede un costo che incide notevolmente sul costo totale dell’apparecchiatura.Furthermore, the electronic processor gradually receives data relating to the quantity of milk passed into the meter, said processor thus operating on the speed of the feed pump and of the vacuum pump or ejector in order to keep the level under control. in the deaerator so that it does not deviate from the metric level beyond the allowed tolerances. However, the apparatus belonging to the known art has numerous drawbacks and disadvantages, first of all the presence of the flow meter for sampling positioned upstream of the sampling device, since this flow meter has a cost that significantly affects the total cost of the sample. equipment.
Inoltre, il suddetto flussimetro risulta particolarmente ingombrante e pesante, fattori tutt’altro che trascurabili visto che, generalmente, l’apparecchiatura di misura è di tipo mobile e, quindi, deve poter essere facilmente predisposta su un autoveicolo quale, ad esempio, l’autocisterna utilizzata per il trasporto del latte.Furthermore, the aforementioned flow meter is particularly bulky and heavy, factors that are far from negligible since, generally, the measuring equipment is of the mobile type and, therefore, must be able to be easily set up on a motor vehicle such as, for example, the tanker used for transporting milk.
Ulteriore svantaggio posseduto dall’apparecchiatura secondo lo stato della tecnica di cui sopra è rappresentato dal galleggiante di cui è dotato il deareatore.A further disadvantage possessed by the equipment according to the above state of the art is represented by the float with which the deaerator is equipped.
Infatti tale galleggiante non consente una lettura sufficientemente precisa del livello raggiunto dal latte all’interno del deareatore; inoltre, dal momento che tale livello viene letto nella zona centrale del corpo del deareatore, è evidente che, in seguito alle dimensioni diametrali del deareatore stesso, a piccole variazioni del livello possono corrispondere volumi di latte tutt’altro che trascurabili e non tollerabili per legge.In fact, this float does not allow a sufficiently precise reading of the level reached by the milk inside the deaerator; moreover, since this level is read in the central area of the deareator's body, it is evident that, following the diametrical dimensions of the deareator itself, small variations in the level can correspond to volumes of milk that are anything but negligible and not tolerable by law. .
Tale eventualità può verificarsi qualora l’apparecchiatura non sia disposta in piano. La normative estere a riguardo prevedono, una tolleranza di misura in volume pari allo 0,5% assoluto, mentre a livello nazionale sono ammesse tolleranze tra -0,2% e 0,3%.This possibility may occur if the equipment is not laid flat. Foreign regulations in this regard provide for a measurement tolerance in volume equal to 0.5% absolute, while at national level tolerances between -0.2% and 0.3% are allowed.
Occorre sottolineare come spesso si assista da parte degli allevatori a conferimenti anche dell’ordine di poche decine di litri di latte e con il sistema di misura tradizionale si possono verificare imprecisioni anche piuttosto consistenti soprattutto nel caso in cui si abbia a che fare con piccoli lotti.It should be emphasized that farmers often see deliveries of the order of a few tens of liters of milk and with the traditional measurement system, even quite substantial inaccuracies can occur, especially in the case of small batches. .
Ciò è in buona parte dovuto al fatto che gli impianti di misura tradizionali sono dimensionati su conferimenti medi di una certa entità in modo da limitare i tempi di misura.This is largely due to the fact that traditional measurement plants are sized on average deliveries of a certain size in order to limit measurement times.
Parte dell’imprecisione è legata, come detto, all’ impossibilità di avere una lettura sicura del livello visto che tale lettura è individuata dalla posizione del galleggiante della sonda il cui livello può essere falsato, ad esempio, dalla presenza di schiuma.Part of the inaccuracy is linked, as mentioned, to the impossibility of having a safe reading of the level since this reading is identified by the position of the probe float whose level can be distorted, for example, by the presence of foam.
Infatti, nel caso in cui al termine della misura il livello segnato dal galleggiante nel deareatore sia inferiore allo zero di partenza, ciò sta a significare che è stato misurato un quantitativo di latte superiore a quello effettivamente prelevato venendo calcolato come conferito anche parte del latte inizialmente presente nel deareatore.In fact, in the event that at the end of the measurement the level marked by the float in the deaerator is lower than the starting zero, this means that a quantity of milk higher than that actually taken has been measured, as part of the milk initially also is calculated as delivered. present in the deareator.
In tal caso, quindi, all’allevatore sarebbe pagata una quantità superiore del dovuto. Al contrario, invece, nel caso in cui al termine della misurazione il livello del galleggiante sia superiore allo zero di partenza, ciò sta a significare che è stato prelevato un quantitativo di latte superiore a quello effettivamente misurato.In this case, therefore, the breeder would be paid a higher amount than is due. Conversely, however, if at the end of the measurement the float level is higher than the starting zero, this means that a quantity of milk higher than that actually measured has been withdrawn.
In tal caso, quindi, aH’allevatore verrebbe pagata una quantità inferiore al dovuto. In sostanza, di quanto si discosta il livello, in positivo od in negativo, dallo zero iniziale è un segnale della bontà ed affidabilità della misurazione eseguita; tuttavia con l’apparecchiatura di misura secondo l’arte nota è particolarmente difficile che a fine misurazione il livello del galleggiante segni esattamente il valore pari allo zero di taratura e si evidenzia, quindi, una quasi totale irripetibilità del suddetto zero di taratura, pur restando nei limiti di taratura ammessi dalla legge.In this case, therefore, the breeder would be paid a lower amount than due. Basically, how much the level deviates, positive or negative, from the initial zero is a sign of the goodness and reliability of the measurement performed; however, with the measuring apparatus according to the known art it is particularly difficult for the float level to mark exactly the value equal to the calibration zero at the end of the measurement and therefore an almost total unrepeatability of the aforementioned calibration zero is highlighted, while remaining within the calibration limits permitted by law.
Ciò è dovuto anche al fatto che gli elementi che costituiscono l’apparecchiatura di misura possiedono una certa inerzia.This is also due to the fact that the elements that make up the measuring equipment have a certain inertia.
L’apparecchiatura di misura nota nell’ arte non consente, infatti, di accorgersi istantaneamente del modificarsi di una qualche condizione operativa di cui ci si accorge solo in un tempo successivo e per la cui correzione si interviene tecnicamente per resettare limpianto.The measuring equipment known in the art does not allow, in fact, to instantly notice the change of some operating condition which is noticeable only at a later time and whose correction is technically intervened to reset the system.
Un ulteriore svantaggio riscontrabile nell’apparecchiatura di misura appartenente allo stato della tecnica sopra descritto è rappresentato dal fatto che il deareatore, vista la tipologia di galleggiante impiegato, al termine di ciascuna misurazione mantiene al proprio interno una data quantità di latte tutt’ altro che trascurabile.A further disadvantage that can be found in the measuring apparatus belonging to the state of the art described above is represented by the fact that the deaerator, given the type of float used, at the end of each measurement keeps inside a given quantity of milk which is anything but negligible. .
Tale aspetto risulta particolarmente sentito qualora la raccolta tra differenti allevatori debba essere differenziata, ad esempio per qualità o per tipo, dal momento che è inevitabile incorrere in inquinamenti e miscelazioni di prodotti provenienti da lotti distinti.This aspect is particularly felt when the collection between different farmers must be differentiated, for example by quality or by type, since it is inevitable to incur pollution and mixing of products from different batches.
DESCRIZIONE DELL’INVENZIONEDESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invenzione si propone di ovviare agli inconvenienti e svantaggi tipici della tecnica nota, e di fornire, quindi, una apparecchiatura di misura, vantaggiosamente di tipo mobile, in grado di eseguire la misurazione di un volume di liquido durante il suo trasferimento da un primo ad un secondo serbatoio di stoccaggio.The present invention aims to obviate the drawbacks and disadvantages typical of the known art, and therefore to provide a measuring apparatus, advantageously of the mobile type, capable of measuring a volume of liquid during its transfer from a first to a second storage tank.
Ciò è ottenuto grazie alla messa in opera delle caratteristiche descritte alla rivendicazione principale.This is achieved by implementing the features described in the main claim.
Le rivendicazioni dipendenti delineano forme di realizzazione particolarmente vantaggiose secondo l’invenzione.The dependent claims outline particularly advantageous embodiments according to the invention.
L’apparecchiatura di misura secondo la presente invenzione comprende una condotta, generalmente dotata di pescante, da inserire internamente ad una prima vasca nel quale è contenuto il liquido, vantaggiosamente latte, che si vuole trasferire in un secondo serbatoio di stoccaggio rappresentato, ad esempio, da una autocisterna preposta a trasportare detto latte ad una centrale di trattamento dello stesso.The measuring apparatus according to the present invention comprises a duct, generally equipped with a dip tube, to be inserted inside a first tank containing the liquid, advantageously milk, which is to be transferred to a second storage tank shown, for example, by a tanker designed to transport said milk to a treatment center of the same.
Tale condotta alimenta un opportuno campionatore disposto a monte di un dispositivo deareatore che svolge la funzione di separare la miscela latte/aria di modo che lo strumento misuratore previsto a valle del deareatore conteggi unicamente il volume di latte effettivamente fornito dall’ allevatore e non falsato dall’aria alimentata al deareatore insieme al latte.This duct feeds an appropriate sampler arranged upstream of a deaerator device which performs the function of separating the milk / air mixture so that the measuring instrument provided downstream of the deaerator only counts the volume of milk actually supplied by the farmer and not distorted by the air fed to the deaerator together with the milk.
Conformemente alla presente invenzione, il deareatore possiede una sonda di tipo potenziometrico di per sè nota, ma fino ad oggi mai utilizzata in apparecchiature di misura quale quella oggetto della presente trattazione.In accordance with the present invention, the deareator has a potentiometric type probe known per se, but up to now never used in measurement equipment such as that which is the subject of the present discussion.
Tale sonda è costituita da una coppia di elettrodi in acciaio inox, uno dei quali funziona da elettrodo di riferimento, mentre il secondo è impiegato quale elettrodo di misura; quest’ultimo può anche essere omesso nel momento in cui le pareti del deareatore, in cui tale elettrodo è immerso, sono metalliche e parallele all’elettrodo di riferimento.This probe consists of a pair of stainless steel electrodes, one of which functions as a reference electrode, while the second is used as a measurement electrode; the latter can also be omitted when the walls of the deaerator, in which this electrode is immersed, are metallic and parallel to the reference electrode.
Per quanto concerne l’elettrodo di riferimento esso è costituito da un tubo alle cui estremità sono collegati due cavi isolati, il cavo collegato all’estremità inferiore del tubo risalendo internamente al tubo stesso.As regards the reference electrode, it consists of a tube at the ends of which two insulated cables are connected, the cable connected to the lower end of the tube going up inside the tube itself.
Detti due cavi sono collegati ad un generatore di tensione il quale, facendo scorrere una opportuna corrente elettrica nel circuito costituito dall’elettrodo di riferimento e dai suddetti cavi, determina una differenza di potenziale ai capi dell’elettrodo di riferimento che si distribuisce in modo lineare lungo l’elettrodo vista l’uniformità del materiale utilizzato e della sezione dell’elettrodo stesso.These two cables are connected to a voltage generator which, by making an appropriate electric current flow in the circuit consisting of the reference electrode and the aforementioned cables, determines a potential difference across the reference electrode which is distributed linearly along the electrode given the uniformity of the material used and the section of the electrode itself.
In opera, nel momento in cui l’elettrodo di riferimento è immerso in un liquido conduttivo, l’elettrodo di misura, in seguito alla presenza di correnti di dispersione, si porta ad una tensione pari alla metà della differenza di potenziale tra il potenziale presente all’estremità inferiore dell’elettrodo ed il potenziale corrispondente al punto in cui arriva il liquido.In operation, when the reference electrode is immersed in a conductive liquid, the measuring electrode, following the presence of leakage currents, reaches a voltage equal to half the potential difference between the present potential. at the lower end of the electrode and the potential corresponding to the point where the liquid arrives.
In altre parole, il liquido si comporta come un partitore resistivo e l’elettrodo di misura rileva il potenziale del punto mediano del partitore.In other words, the liquid behaves like a resistive divider and the measuring electrode detects the potential of the divider's midpoint.
In tal modo, quindi, la tensione sull’elettrodo di misura è proporzionale alla profondità di immersione dell’elettrodo e, conseguentemente, tale valore viene utilizzato per derivare la misura del livello del liquido nel deareatore.In this way, therefore, the voltage on the measuring electrode is proportional to the immersion depth of the electrode and, consequently, this value is used to derive the measurement of the liquid level in the deaerator.
La sonda posseduta dall’apparecchio di misura secondo l’invenzione può essere applicata a qualsiasi liquido senza la necessità di eseguire tarature del dispositivo di misura in quanto la resistenza dell’elettrodo è sempre molto minore della resistenza del liquido.The probe possessed by the measuring device according to the invention can be applied to any liquid without the need to calibrate the measuring device as the resistance of the electrode is always much less than the resistance of the liquid.
Secondo tecniche ben note, per evitare problemi di polarizzazione del liquido e la corrosione degli elettrodi la sonda in oggetto è alimentata in corrente alternata; come pure risulta ben noto che per ottenere un segnale di tipo continuo e proporzionale al livello, la tensione ottenuta deve essere filtrata, per eliminare la componente continua ed eventuali disturbi ad alte frequenze, amplificata, raddrizzata e nuovamente filtrata.According to well known techniques, in order to avoid problems of liquid polarization and corrosion of the electrodes, the probe in question is powered by alternating current; it is also well known that in order to obtain a signal of the continuous type and proportional to the level, the voltage obtained must be filtered, to eliminate the direct component and any high frequency disturbances, amplified, rectified and filtered again.
La sonda utilizzata nel deareatore secondo l’invenzione, basandosi su misure di tipo potenziometri co, non dipende dal valore di conducibilità elettrica del liquido impiegato, e del quale si desidera conoscere il livello, come pure tale misurazione risulta insensibile alla schiuma eventualmente presente, e stabile rispetto a variabili operative quali pressione e temperatura del liquido.The probe used in the deaerator according to the invention, based on measurements of the potentiometric type, does not depend on the electrical conductivity value of the liquid used, and the level of which it is desired to know, as well as this measurement is insensitive to any foam present, and stable with respect to operating variables such as liquid pressure and temperature.
Appare evidente che l’utilizzo di una sonda potenzi ometrica comporta numerosi vantaggi rispetto ad una sonda dotata di galleggiante come quella dell’arte nota sopra descritta.It is clear that the use of a potentiometric probe entails numerous advantages over a probe equipped with a float such as that of the prior art described above.
Innanzitutto, vista l’assenza del galleggiante, la sonda potenziometrica è posizionata all’interno del deareatore in un pozzetto opportuno avente dimensioni diametrali notevolmente ridotte rispetto a quelle possedute dal deareatore stesso.First of all, given the absence of the float, the potentiometric probe is positioned inside the deaerator in a suitable well having considerably reduced diametrical dimensions compared to those possessed by the deareator itself.
Tale aspetto risulta di considerevole importanza in quanto il volume residuo di latte all’ interno del deareatore, e più precisamente all’interno del pozzetto del detto deareatore, è estremamente contenuto venendo, così, ridotte le eventuali incertezze di misura dal momento che a piccole variazioni di livello nell’apparecchiatura secondo l’invenzione corrispondono minime variazioni di volume di latte.This aspect is of considerable importance since the residual volume of milk inside the deaerator, and more precisely inside the well of said deaerator, is extremely low, thus reducing any measurement uncertainties since small variations level in the apparatus according to the invention correspond to minimal variations in the volume of milk.
Inoltre, la sonda potenziometrica di cui sopra consente una misura estremamente accurata ed un calcolo esatto del volume di latte contenuto nel pozzetto ad inizio e fine misurazione, valore che può, quindi, essere utilizzato per ottenere il giusto volume di latte conferito, come sarà più dettagliatamente illustrato nel prosieguo della presente descrizione.Furthermore, the above potentiometric probe allows an extremely accurate measurement and an exact calculation of the volume of milk contained in the well at the start and end of the measurement, a value that can therefore be used to obtain the right volume of milk delivered, as will be more illustrated in detail in the rest of the present description.
L’apparecchiatura di misura secondo l’invenzione comprende, inoltre, una pompa di movimentazione del latte, generalmente posizionata a valle del deareatore, ed una pompa del vuoto od un eiettore connesso al detto deareatore e preposto a separare la miscela latte/aria in ingresso a quest’ultimo.The measuring apparatus according to the invention also comprises a milk handling pump, generally positioned downstream of the deaerator, and a vacuum pump or an ejector connected to said deaerator and designed to separate the incoming milk / air mixture. to the latter.
A valle del deareatore e della pompa di movimentazione del latte è, infine, posizionato un opportuno misuratore atto a conteggiare il volume di latte che viene trasferito dalla prima vasca di raccolta al serbatoio di stoccaggio, vantaggiosamente il serbatoio di un’autocisterna.Finally, downstream of the deaerator and the milk handling pump, an appropriate meter is positioned to count the volume of milk that is transferred from the first collection tank to the storage tank, advantageously the tank of a tanker.
Conformemente alla presente invenzione, tale apparecchiatura di misura è dotata di un elaboratore elettronico che riceve i dati dagli elementi che costituiscono l apparecchiatura stessa ed è atto a comandare questi ultimi in base alle variazioni della portata del flusso di latte di ingresso ed in base alle sue caratteristiche intrinseche quale, ad esempio, la percentuale di aria presente nella miscela in ingresso al deareatore.In accordance with the present invention, this measuring apparatus is equipped with an electronic processor that receives the data from the elements that make up the apparatus itself and is able to control the latter according to the variations in the flow rate of the inlet milk flow and according to its intrinsic characteristics such as, for example, the percentage of air present in the mixture entering the deaerator.
Conformemente alla presente invenzione, grazie all’impiego di una sonda di tipo potenziometrico che esegue una lettura continua del livello, con una risoluzione anche pari al millimetro, l’elaboratore elettronico di cui sopra conosce istantaneamente il valore del livello nel deareatore e ne può prevedere l’andamento.In accordance with the present invention, thanks to the use of a potentiometric probe that performs a continuous reading of the level, with a resolution even equal to a millimeter, the above electronic processor instantly knows the value of the level in the deaerator and can predict the trend.
In tal modo, quindi, il suddetto elaboratore è in grado di calcolare, in modo semplice e rapido, la portata istantanea in ingresso al deareatore ottenuta sommando la portata calcolata in uscita dal misuratore con la portata ottenuta moltiplicando la velocità di variazione del livello nel deareatore per la sezione del deareatore, ossia per superficie libera del deareatore in corrispondenza del livello raggiunto dal liquido.In this way, therefore, the aforementioned processor is able to calculate, in a simple and rapid way, the instantaneous flow rate inlet to the deaerator obtained by adding the calculated flow rate out of the meter with the flow rate obtained by multiplying the rate of change of the level in the deaerator. for the section of the deaerator, i.e. for the free surface of the deaerator in correspondence with the level reached by the liquid.
L’elaboratore realizza, così, un grafico della portata istantanea in ingresso al deareatore che coincide, con buona approssimazione, con la portata istantanea in ingresso al campionatore utilizzata dall’elaboratore per comandare il campionatore.The processor thus creates a graph of the instantaneous flow rate entering the deaerator which coincides, with a good approximation, with the instantaneous flow rate entering the sampler used by the processor to control the sampler.
E’, quindi, evidente che un ulteriore vantaggio posseduto dall’ apparecchiatura di mi sura secondo l’invenzione consiste nel pilotare la pompa peristaltica del campionatore attraverso i dati ricevuti dalla sonda potenziometrica senza dover ricorrere alla presenza di un flussimetro e di un indicatore di livello che sono componenti costosi, pesanti ed ingombranti.It is therefore evident that a further advantage possessed by the measuring apparatus according to the invention consists in driving the peristaltic pump of the sampler through the data received from the potentiometric probe without having to resort to the presence of a flow meter and a level indicator. which are expensive, heavy and bulky components.
Inoltre, in base ai dati sul livello raccolti dalla sonda potenziometrica, l’elaboratore elettronico è posto nelle condizioni di calcolare anche l’accelerazione istantanea del latte nel deareatore, valore che viene utilizzato per comandare la velocità della pompa di movimentazione del latte ottimizzando, allo stesso tempo, il funzionamento del misuratore disposto a valle dell’apparecchiatura di misura.Furthermore, on the basis of the level data collected by the potentiometric probe, the electronic processor is able to calculate also the instantaneous acceleration of the milk in the deaerator, a value that is used to control the speed of the milk handling pump, optimizing, at the at the same time, the operation of the meter arranged downstream of the measuring apparatus.
Ad esempio, se l’accelerazione del liquido è tale da prevedere una discesa troppo rapida del livello, l’elaboratore interverrà sulla velocità della pompa di movimentazione del latte nel senso di rallentare tale velocità ed impedire che il livello nel deareatore scenda al di sotto di una soglia limite.For example, if the acceleration of the liquid is such as to provide for a too rapid descent of the level, the processor will intervene on the speed of the milk handling pump in order to slow down this speed and prevent the level in the deaerator from falling below. a limit threshold.
Tale superamento della soglia limite risulterebbe, infatti, particolarmente sgradito soprattutto a fine misurazione in quanto non sarebbe più possibile ripristinare lo zero di partenza e verrebbe conteggiato nel misuratore più latte di quanto effettivamente conferito.Such exceeding of the limit threshold would, in fact, be particularly unwelcome, especially at the end of the measurement as it would no longer be possible to restore the starting zero and more milk would be counted in the meter than actually delivered.
Dal profilo dell’accelerazione del fluido è possibile, quindi, eseguire una regolazione controllata ed accurata della velocità della pompa di movimentazione in modo da modificare gli eventi con un certo anticipo ed eseguire una compensazione automatica delle condizioni operative dei vari elementi costituenti l’apparecchiatura di misura.From the profile of the fluid acceleration it is therefore possible to perform a controlled and accurate adjustment of the speed of the movement pump in order to modify the events with a certain advance and to perform an automatic compensation of the operating conditions of the various elements making up the equipment. measure.
Ciò significa, quindi, che sulla base dei valori fomiti dai suddetti elementi, l’elaboratore elettronico è in grado di eseguire istante per istante una fotografìa di ciò che accade nel deareatore ed utilizzare i dati raccolti per modificare il comportamento di tali elementi, quali ad esempio la pompa di movimentazione del latte e la pompa del vuoto o l’eiettore.This means, therefore, that on the basis of the values provided by the aforementioned elements, the electronic processor is able to take a photograph of what happens in the deareator instant by instant and use the data collected to modify the behavior of these elements, such as for example the milk handling pump and the vacuum pump or the ejector.
Ad esempio, nel caso in cui il livello del latte nel deareatore scenda troppo alla svelta ed il grafico della portata decresca senza alcun cenno di risalita, può significare che la vasca di raccolta è stata quasi completamente svuotata ed occorre intervenire sulla pompa di movimentazione del latte nel senso di limitarne la velocità fino al suo arresto finale.For example, in the event that the milk level in the deaerator drops too quickly and the flow rate graph decreases without any sign of rising, it may mean that the collection tank has been almost completely emptied and it is necessary to intervene on the milk handling pump. in the sense of limiting its speed until its final stop.
Oppure tale indicazione può essere interpretata come il segnale di una perdita di latte nel circuito (ad esempio un foro nella tubazione di raccordo con la vasca di raccolta oppure una guarnizione usurata che non offre più una tenuta sufficiente) e l’ingresso di un eccessivo quantitativo d’aria nel deareatore.Or this indication can be interpreted as the signal of a loss of milk in the circuit (for example a hole in the connection pipe with the collection tank or a worn gasket that no longer offers a sufficient seal) and the entry of an excessive quantity air in the deaerator.
Oppure ancora il dato di cui sopra può essere interpretato come la presenza di una miscela latte/aria troppo ricca in aria con la conseguente necessità di potenziare maggiormente l’attività della pompa del vuoto o dell’eiettore.Or again, the above data can be interpreted as the presence of a milk / air mixture that is too rich in the air with the consequent need to further enhance the activity of the vacuum pump or ejector.
Inoltre, in base ai dati di livello rilevati dalla sonda potenziometrica ed opportunamente elaborati dall’unità elettronica centrale, quest’ ultima comanda la pompa di movimentazione del latte ed il campionatore in modo che detti elementi posseggano velocità proporzionali, aspetto che risulta di fondamentale importanza affinché il campione di latte prelevato sia significativo dell’intero lotto conferito da un dato allevatore.Furthermore, on the basis of the level data detected by the potentiometric probe and suitably processed by the central electronic unit, the latter controls the milk handling pump and the sampler so that said elements have proportional speeds, an aspect that is of fundamental importance so that the milk sample taken is significant of the entire batch delivered by a given farmer.
Come detto, l’apparecchiatura di misura secondo l’invenzione consente di eseguire una misurazione precisa del livello di latte presente nel pozzetto dove è immersa la sonda potenziometrica.As mentioned, the measuring equipment according to the invention allows you to perform a precise measurement of the level of milk present in the well where the potentiometric probe is immersed.
Disporre di tale valore e poterne quantificare la differenza, in positivo od in negativo, rispetto allo zero iniziale consente, inoltre, di impostare l’elaboratore elettronico in modo che esso aggiunga o sottragga tale valore a quello ottenuto dal misuratore cosicché possano essere garantite precisione ed affidabilità della misura; tutto ciò nell’ambito delle tolleranze metriche previste dalla legge.Having this value and being able to quantify the difference, positive or negative, with respect to the initial zero also allows you to set the electronic processor so that it adds or subtracts this value to that obtained by the meter so that precision and accuracy can be guaranteed. reliability of the measurement; all of this within the metric tolerances required by law.
La sonda potenziometrica consente, inoltre, di rilevare, segnalare e memorizzare eventuali malfunzionamenti dell’apparecchiatura di misura, nonché errate procedure di utilizzo della stessa.The potentiometric probe also allows you to detect, report and store any malfunctions of the measuring equipment, as well as incorrect procedures for using it.
La tipologia di misuratore di cui è dotata l’apparecchiatura di misura secondo la presente invenzione è ben nota nell’arte.The type of meter with which the measuring equipment according to the present invention is equipped is well known in the art.
Esso, infatti, risulta generalmente costituito da un tubo di misura provvisto di una coppia di avvolgimenti alimentati con corrente continua od alternata atta a generare un opportuno campo magnetico.In fact, it is generally constituted by a measuring tube provided with a pair of windings fed with direct or alternating current capable of generating a suitable magnetic field.
Inoltre, due elettrodi isolati sono disposti alle estremità di un diametro di una sezione del tubo stesso e, mantenendo costanti i valori dei campo magnetico indotto e la geometria della sezione del tubo, la portata di fluido che passa nel misuratore risulta proporzionale alla tensione indotta agli elettrodi.Furthermore, two insulated electrodes are arranged at the ends of a diameter of a section of the tube itself and, keeping the values of the induced magnetic field and the geometry of the tube section constant, the flow rate of fluid that passes into the meter is proportional to the voltage induced at the electrodes.
ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNIILLUSTRATION OF DRAWINGS
Altre caratteristiche e vantaggi della presente invenzione risulteranno evidenti, alla lettura della descrizione seguente, fornita a titolo esemplificativo, non limitativo, con l'ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate, in cui:Other characteristics and advantages of the present invention will become evident upon reading the following description, provided by way of non-limiting example, with the aid of the figures illustrated in the attached tables, in which:
la figura 1 mostra uno schema a blocchi semplificato dell’apparecchiatura di misura secondo l’invenzione, eFigure 1 shows a simplified block diagram of the measuring equipment according to the invention, and
la figura 2 mostra in dettaglio un componente dell’apparecchiatura di misura di figura 1.Figure 2 shows in detail a component of the measurement equipment in Figure 1.
DESCRIZIONE DI UNA FORMA DI REALIZZAZIONEDESCRIPTION OF AN EMBODIMENT
In figura 1, il numero di riferimento 10 indica uno schema a blocchi semplificato dell 'apparecchiatura di misura secondo l’invenzione.In figure 1, the reference number 10 indicates a simplified block diagram of the measuring equipment according to the invention.
Detta apparecchiatura di misura 10 comprende una condotta 11 che collega una vasca A del latte ad un opportuno campionatore B posizionato a monte di un dispositivo deareatore C che svolge la funzione di separare la miscela latte/aria ad esso alimentata.Said measuring apparatus 10 comprises a conduit 11 which connects a milk tank A to a suitable sampler B positioned upstream of a deaerator device C which performs the function of separating the milk / air mixture fed to it.
Il campionatore B ha il compito di prelevare un campione 12 di latte rappresentativo dell’ intero lotto contenuto nella vasca A ed è comandato da un opportuno elaboratore elettronico F al quale giungono i dati provenienti dai vari elementi che costituiscono l’apparecchiatura di misura secondo l’invenzione.The sampler B has the task of taking a sample 12 of milk representative of the whole lot contained in the tank A and is controlled by an appropriate electronic processor F to which the data coming from the various elements that make up the measuring apparatus arrive according to the invention.
Conformemente alla presente invenzione, il deareatore C possiede una sonda D di tipo potenzi ometrico il cui elettrodo di riferimento 15 viene immerso nel pozzetto 13 posseduto dal deareatore C, pozzetto nel quale è sempre presente del liquido, in questo caso latte.In accordance with the present invention, the deaerator C has a potentiometric type probe D whose reference electrode 15 is immersed in the well 13 possessed by the deaerator C, a well in which liquid is always present, in this case milk.
L’apparecchiatura di misura 10 comprende, inoltre, una pompa di movimentazione del latte 14, generalmente posizionata a valle del deareatore C, ed una pompa del vuoto E connessa al detto deareatore C e preposta a separare la miscela latte/aria in ingresso a quest’ultimo.The measuring apparatus 10 also comprises a milk handling pump 14, generally positioned downstream of the deaerator C, and a vacuum pump E connected to said deaerator C and designed to separate the milk / air mixture entering this 'last.
A valle del deareatore C e della pompa di movimentazione del latte 14 è, infine, posizionato un opportuno misuratore G atto a conteggiare il volume di latte che viene trasferito dalla vasca A ad un serbatoio di stoccaggio, vantaggiosamente il serbatoio di un’autocisterna (non rappresentato).Finally, downstream of the deaerator C and of the milk handling pump 14, an appropriate meter G is positioned to count the volume of milk that is transferred from the tank A to a storage tank, advantageously the tank of a tanker (not represented).
Conformemente alla presente invenzione, l apparecchiatura di misura 10 è dotata, come detto, di un elaboratore elettronico F che, sulla base dei dati ricevuti, comanda gli elementi che la compongono nel senso di variare la portata del flusso di latte di ingresso e di variarne le sue caratteristiche intrinseche quale, ad esempio, la percentuale di aria presente nella miscela in ingresso al deareatore C.In accordance with the present invention, the measuring apparatus 10 is equipped, as mentioned, with an electronic processor F which, on the basis of the data received, controls the elements that compose it in the sense of varying the flow rate of the inlet milk flow and of varying it. its intrinsic characteristics such as, for example, the percentage of air present in the mixture entering the deaerator C.
Conformemente ad una ulteriore forma di realizzazione dell’ invenzione, la pompa del vuoto E è sostituita da un opportuno eiettore come illustrato in figura 2.In accordance with a further embodiment of the invention, the vacuum pump E is replaced by a suitable ejector as shown in Figure 2.
Anche in questo caso il principio di funzionamento adottato consiste nel creare una depressione nel deareatore di modo che le bolle d’aria contenute nel latte passino nella zona di depressione e possano essere, successivamente, allontanate.Also in this case, the operating principle adopted consists in creating a depression in the deaerator so that the air bubbles contained in the milk pass into the depression area and can subsequently be removed.
L’utilizzo di un eiettore è particolarmente vantaggioso in quanto la pompa del vuoto risulta estremamente costosa, sia in termini di acquisto che di manutenzione; inoltre, una pompa del vuoto è pesante, ingombrante ed estremamente rumorosa.The use of an ejector is particularly advantageous as the vacuum pump is extremely expensive, both in terms of purchase and maintenance; in addition, a vacuum pump is heavy, bulky and extremely noisy.
Con riferimento alla figura 2, all’inizio delle operazioni di misurazione il latte contenuto nel deareatore C si trova ad un primo livello inferiore A, mentre durante il rilevamento esso si sposta verso un secondo livello superiore B.With reference to Figure 2, at the beginning of the measurement operations the milk contained in the deaerator C is at a first lower level A, while during the detection it moves to a second higher level B.
Il volume variabile che si trova nel deareatore al di sopra del livello momentaneo del latte viene indicato come camera di deareazione 18.The variable volume that is in the deaerator above the momentary milk level is referred to as the deaeration chamber 18.
Conformemente all’invenzione, durante l’operazione di prelievo del latte un dispositivo eiettore E, collegato superiormente al deareatore C tramite una condotta 20, provvede ad aspirare l’aria contenuta nella camera di deareazione 18 ed a formare una depressione nella stessa.In accordance with the invention, during the milk drawing operation an ejector device E, connected at the top to the deaerator C via a duct 20, sucks in the air contained in the deaeration chamber 18 and forms a depression in the same.
Tale eiettore E è azionato tramite una tubazione 21 di alimentazione di aria compressa ed è dotato di un opportuno sfiato 22.This ejector E is operated by means of a compressed air supply pipe 21 and is equipped with a suitable vent 22.
L’invenzione è stata precedentemente descritta con riferimento ad alcune sue forme di realizzazione particolari. E' tuttavia evidente che l’invenzione non è limitata a queste forme di realizzazione, ma che comprende tutte le modifiche e varianti che potranno essere considerate, senza per questo uscire dall’ambito della presente invenzione come rivendicata.The invention has been previously described with reference to some of its particular embodiments. However, it is clear that the invention is not limited to these embodiments, but that it includes all the modifications and variations that may be considered, without thereby departing from the scope of the present invention as claimed.
E’ opportuno constatare, infatti, che l’apparecchiatura di misura 10 è stata fin qui descritta in termini assolutamente generici in quanto è ben noto ai tecnici del settore predisporre ulteriori elementi necessari al funzionamento dell’apparecchiatura stessa, quali, ad esempio, filtri, sonde di rilevamento temperatura e/o ph, misuratori di massa, ecc..It should be noted, in fact, that the measuring apparatus 10 has been described up to now in absolutely generic terms since it is well known to those skilled in the art to provide further elements necessary for the operation of the apparatus itself, such as, for example, filters, temperature and / or ph detection probes, mass meters, etc.
Appare evidente, inoltre, che tale tipologia di apparecchiatura di misura è stata descritta in riferimento alla movimentazione di un liquido specifico quale è il latte, ma qualsiasi altro tipo di liquido può essere movimentato e misurato secondo l’invenzione.It is also evident that this type of measuring equipment has been described with reference to the handling of a specific liquid such as milk, but any other type of liquid can be handled and measured according to the invention.
Appare altrettanto evidente, inoltre, che l’apparecchiatura di misura secondo l’invenzione è vantaggiosamente posizionabile su un automezzo quale una autocisterna, ma può essere anche utilizzata per un impianto di misurazione di tipo fisso.It also appears equally evident that the measuring equipment according to the invention can be advantageously positioned on a vehicle such as a tanker, but it can also be used for a fixed type measuring system.
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITVR980080IT1304203B1 (en) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | EQUIPMENT FOR MEASURING THE QUANTITY OF A LIQUID TRANSFERRED FROM A TANK TO A TANK. |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ITVR980080IT1304203B1 (en) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | EQUIPMENT FOR MEASURING THE QUANTITY OF A LIQUID TRANSFERRED FROM A TANK TO A TANK. |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ITVR980080A1true ITVR980080A1 (en) | 2000-03-16 |
| IT1304203B1 IT1304203B1 (en) | 2001-03-13 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ITVR980080IT1304203B1 (en) | 1998-09-16 | 1998-09-16 | EQUIPMENT FOR MEASURING THE QUANTITY OF A LIQUID TRANSFERRED FROM A TANK TO A TANK. |
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT1304203B1 (en) |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1304203B1 (en) | 2001-03-13 |
| Publication | Publication Date | Title |
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