BR112018010638B1 - Sistema de análise para avaliar um processo de limpeza em relação a uma estrutura do tubo de transporte de leite - Google Patents

Abstract

sistema e método para avaliar um processo de limpeza em relação a uma estrutura do tubo de transporte de leite. a limpeza de uma estrutura do tubo de transporte de leite (110) envolve introduzir o fluido e uma quantidade de gás (g) na estrutura do tubo de transporte de leite (110). assim, um aumento de pressão temporário é produzido, que faz com que uma massa líquida (s) de fluido seja formada e encaminhada através da estrutura do tubo de transporte de leite (110). um arranjo de sensor mede pelo menos um parâmetro relacionado à massa líquida (s), e encaminha repetidamente as atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados. com base nele, o processador de dados produz um indicador (ls) de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza. o indicador reflete um perfil em seção transversal da massa líquida (s) em pelo menos uma posição na estrutura do tubo de transporte de leite (110).

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO E TÉCNICA ANTERIOR

[0001] A presente invenção se refere geralmente à limpeza de equipamento de ordenha. Mais particularmente, a invenção se refere a um sistema de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1 e um método correspondente. A invenção também se refere a um programa de computador e um meio legível por processador.

[0002] Por razões sanitárias e de saúde é muito importante que todo o equipamento usado em ordenha automatizada sejam regularmente limpos e que esta limpeza satisfaça certas condições de qualidade. A partir de um ponto de vista do custo também é importante que a limpeza adequada possa ser efetuada com mínima interrupção na extração do leite.

[0003] A técnica anterior inclui alguns exemplos de soluções para testar e avaliar máquinas de ordenha e instalações de ordenha. Por exemplo, US 7.957.920 mostra um sistema para teste dinâmico/úmido de uma máquina de ordenha. Aqui, um arranjo de teste inclui sensores que são adaptados para registrar uma pressão de vácuo em um respectivo ponto de teste em pelo menos um tubo de fluido da máquina de ordenha. Uma unidade de análise determina pelo menos uma diferença de pressão entre as pressões de vácuo registradas em pelo menos dois dos pontos de teste que estão posicionados em um lado respectivo de pelo menos um componente na máquina de ordenha em relação a um fluxo de fluido através de pelo menos um componente para estabelecer uma queda de vácuo sobre esse componente. A unidade de análise compara a queda de vácuo com um valor limiar para concluir se ou não uma condição de teste é atendida. Uma notificação é gerada em relação a qualquer componente para o qual a condição não é atendida. Assim, por exemplo, uma ação corretiva apropriada pode ser realizada.

[0004] US 6.089.242 divulga um sistema de lavagem de tubulação de leite para monitorar e controlar o ciclo de lavagem de uma instalação de extração de leite incluindo processos de dados interativos do usuário para receber e armazenar parâmetros de lavagem, monitorar condições de lavagem, comparar condições de lavagem monitoradas para parâmetros de lavagem, e controlar condições de lavagem para cumprir com os parâmetros de lavagem. O sistema de lavagem da tubulação de leite pode incluir um sistema de circuito fechado ou de lógica difusa para variar condições de lavagem conforme as condições de tubulação de leite mudam.

[0005] US 2015/0296736 descreve um método implementado por computador para o controle das operações de ordenha de sistemas automatizados, cujo método inclui: medir a pressão na linha de vácuo do sistema de ordenha; gravar e armazenar dados de medição de pressão como uma função de tempo e construção de uma parcela relacionada; comparação e processamento de dados adquiridos e armazenados com valores pré- determinados e classificação de eventos de ordenha; exibição de eventos de ordenha e sinalização de alarme em interfaces locais ou remotas do operador; em que uma interação com dispositivos de geração e regulação de vácuo do dito sistema de ordenha ocorre em resposta a um comando dado pelo processamento e pela determinação de um evento operacional em progresso no sistema de ordenha, o dito evento operacional sendo determinado pela comparação e correlação dos valores de pressão continuamente medidos do dito gráfico de pressão com valores medidos durante as flutuações de pressão gravadas em momentos precedentes e seguem a alteração do dito gráfico.

PROBLEMAS ASSOCIADOS COM A TÉCNICA ANTERIOR

[0006] Embora as soluções conhecidas para testar e avaliar possam ser úteis para muitos propósitos elas não abordam alguns dos aspectos que são importantes para determinar quão bem um processo de limpeza é realizado.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0007] O objetivo da presente invenção é, portanto, oferecer uma ferramenta de análise melhorada para avaliar o processo de limpeza em relação a uma estrutura do tubo de transporte de leite.

[0008] De acordo com um aspecto da invenção, o objetivo é alcançado pelo sistema inicialmente descrito, em que o indicador produzido pelo processador de dados reflete um perfil em seção transversal da massa líquida em pelo menos uma posição na estrutura do tubo de transporte de leite. Além disso, o arranjo de sensor está configurado para encaminhar repetidamente as atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados. A massa líquida é aqui um volume de fluido que preenche toda a seção transversal de um tubo na estrutura do tubo de transporte de leite, e cujo volume tem uma extensão relativamente curta ao longo do tubo.

[0009] O arranjo de sensor pode incluir pelo menos um sensor de pressão, um sensor de ultrassom, um sensor eletromagnético ou um sensor ótico ou qualquer sensor que possa medir pelo menos um parâmetro relacionado à massa líquida. O processador de dados que está configurado para receber pelo menos um parâmetro medido pelo arranjo de sensor tem que ser capaz de produzir um indicador com base no parâmetro e o indicador reflete um perfil em seção transversal da massa líquida em pelo menos uma posição na estrutura do tubo de transporte de leite.

[0010] Este sistema é vantajoso porque permite uma avaliação qualificada bem como ilustração precisa das características mais importantes da massa líquida. Assim, uma base sólida é fornecida para determinar se ou não a estrutura do tubo de transporte de leite foi suficientemente limpa. Uma medida de qualidade confiável deste tipo é vantajosa porque torna possível garantir uma limpeza eficientemente alta. Consequentemente, o uso excessivo desnecessário de detergentes e energia pode ser evitado.

[0011] De acordo com uma forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o indicador produzido pelo processador de dados inclui dados gráficos expressando como a massa líquida é distribuída na estrutura do tubo de transporte de leite como uma função de tempo e/ou comprimento ao longo da estrutura do tubo de transporte de leite. Com base nos dados gráficos, por sua vez, um operador pode visualmente avaliar se as características de massa líquida eram tais que provavelmente teria sucesso na limpeza da estrutura do tubo de transporte de leite. Um algoritmo também pode ser aplicado aos dados gráficos de modo a categorizar automaticamente a massa líquida como sucesso ou não. Por exemplo, de acordo com uma forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o processador de dados está configurado para atribuir um nível de qualidade à massa líquida com base em pelo menos um critério de declive em relação ao perfil em seção transversal da massa líquida em pelo menos uma posição na estrutura do tubo de transporte de leite. Ainda preferivelmente, pelo menos um critério de declive se refere a uma borda dianteira e/ou uma borda traseira da massa líquida.

[0012] De acordo com uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o processador de dados está configurado para, com base nas atualizações repetidas de pelo menos um parâmetro medido, determinar: um comprimento em seção transversal da massa líquida definido como uma distância da estrutura do tubo de transporte de leite sendo totalmente preenchida pela massa líquida; e/ou uma extensão no tempo da massa líquida definida como um intervalo durante o qual a massa líquida preenche totalmente a seção transversal da estrutura do tubo de transporte de leite em uma posição particular. Consequentemente, as medidas não ambíguas das propriedades principais de massa líquida podem ser armazenadas para avaliação. Um bom resultado de limpeza é relacionado ao contato entre a massa líquida e a estrutura do tubo de transporte de leite.

[0013] De acordo com uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, a entrada de fluido é associada com uma válvula controlável que está configurada para fazer com que uma quantidade particular de fluido seja introduzida na estrutura do tubo de transporte de leite antes do injetor introduzir a quantidade de gás na estrutura do tubo de transporte de leite. Assim, o tamanho de massa líquida pode ser convenientemente controlado.

[0014] De acordo com ainda uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o arranjo de sensor inclui pelo menos um sensor de pressão configurado para registrar um nível de pressão dentro da estrutura do tubo de transporte de leite. Assim, as características mais importantes da massa líquida podem ser medidas em uma maneira confiável.

[0015] Ainda preferivelmente, o arranjo de sensor contém primeiro e segundo sensores. Aqui, o primeiro sensor está configurado para medir um primeiro parâmetro em um primeiro ponto de medição em proximidade a e a jusante do injetor em relação a uma direção de fluxo para a massa líquida. O segundo sensor está configurado para medir um segundo parâmetro em um segundo ponto de medição a jusante do primeiro ponto de medição na estrutura do tubo de transporte de leite. O processador de dados está configurado para produzir o indicador com base nos primeiros e segundos parâmetros de modo a refletir o perfil em seção transversal da massa líquida nos primeiros e segundos pontos de medição respectivamente. Deste modo, as conclusões podem ser feitas inter alia em relação a uma velocidade média da massa líquida e/ou como a massa líquida é transformada enquanto passa através da estrutura do tubo de transporte de leite.

[0016] De acordo com uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, a estrutura do tubo de transporte de leite inclui pelo menos um ponto de ordenha que está localizado entre os primeiros e segundos pontos de medição. Pelo menos um ponto de ordenha está conectado à estrutura do tubo de transporte de leite em uma tal maneira que quando a massa líquida passa do primeiro ponto de medição para o segundo ponto de medição a massa líquida passa através de um arranjo de tubo de pelo menos um ponto de ordenha. Certamente, isso é desejável porque, desse modo, a massa líquida também pode limpar/enxaguar quaisquer pontos de ordenha conectados à estrutura do tubo de transporte de leite.

[0017] De acordo com ainda uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o processador de dados é especificamente configurado para: receber uma medida de distância refletindo um comprimento da estrutura do tubo de transporte de leite entre os primeiros e segundos pontos de medição; receber um valor de um primeiro ponto registrado no tempo quando a massa líquida é considerada para passar no primeiro ponto de medição; receber um valor de um segundo ponto registrado no tempo quando a massa líquida é considerada para passar no segundo ponto de medição; e calcular uma velocidade média da massa líquida com base na medida de distância e os primeiros e segundos pontos no tempo, a velocidade média representando o indicador de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza. Para garantir um bom resultado de limpeza a massa líquida tem que se mover ao longo da estrutura do tubo de transporte de leite sem quebra na velocidade correta.

[0018] Além disso, de acordo com uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o arranjo de sensor contém um sensor de temperatura configurado para registrar um nível de temperatura dentro da estrutura do tubo de transporte de leite e encaminhar repetidamente as atualização do nível de temperatura registrado ao processador de dados. O indicador produzido pelo processador de dados ainda compreende dados gráficos expressando o nível de temperatura dentro da estrutura do tubo de transporte de leite como uma função de tempo. Assim, as flutuações de temperatura durante o processo de limpeza também podem servir como uma base para avaliar a qualidade do processo.

[0019] De acordo com uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o processador de dados está configurado para coletar dados em relação a pelo menos duas lamas, e produzir dados refletindo pelo menos características de pelo menos duas lamas em um formato gráfico representando cada de pelo menos duas lamas individualmente. Uma tal apresentação coletiva pode dar ao operador uma visão geral conveniente do sucesso geral de um processo de limpeza completo.

[0020] De acordo com ainda uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o arranjo de sensor é fixado de forma removível à estrutura do tubo de transporte de leite. Assim, o arranjo de sensor pode ser configurado sob demanda em conexão com a execução de uma avaliação programada da eficiência de limpeza. Assim, não existe custo adicional na instalação de ordenha como tal devido ao sistema proposto.

[0021] De acordo com ainda uma outra forma de realização preferida deste aspecto da invenção, o arranjo de sensor está configurado para encaminhar repetidamente as atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados em um formato sem fio, e o processador de dados está configurado para receber repetidamente as atualizações encaminhadas de pelo menos um parâmetro medido no formato sem fio. Consequentemente, conectar e instalar o sistema de análise proposto pode ser muito simples.

[0022] De acordo com um outro aspecto da invenção, o objetivo é alcançado pelo método descrito inicialmente, em que o indicador reflete um perfil em seção transversal da massa líquida em pelo menos uma posição na estrutura do tubo de transporte de leite. O método ainda envolve atualizar, repetidamente, a medição de pelo menos um parâmetro. As vantagens deste método, bem como as formas de realização preferidas deste, são evidentes a partir da discussão acima com referência ao sistema proposto.

[0023] De acordo com um outro aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por um programa de computador carregável na memória de pelo menos um processador, e inclui software adaptado para implementar o método proposto acima quando o dito programa é executado por pelo menos um processador.

[0024] De acordo com um outro aspecto da invenção, o objetivo é alcançado por um meio legível por processador, tendo um programa gravado nele, onde o programa deve controlar pelo menos um processador para realizar o método proposto acima quando o programa é carregado em pelo menos um processador.

[0025] Outras vantagens, características benéficas e aplicações da presente invenção serão evidentes a partir da descrição a seguir e das reivindicações dependentes.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0026] A invenção agora será explicada mais de perto por meio de formas de realização preferidas, que são divulgadas como exemplos, e com referência aos desenhos anexos. A Figura 1 mostra um exemplo de uma instalação de ordenha a qual a invenção pode ser aplicada; A Figura 2 mostra uma vista em seção transversal de uma linha de leite ilustrando alguns aspectos de uma massa líquida de fluido; A Figura 3 mostra uma vista em seção em perspectiva de uma linha de leite ilustrando outros aspectos da massa líquida; As Figuras 4, 5 ilustram, através de gráficos, exemplos de como diferentes parâmetros podem variar ao longo do tempo durante um processo de limpeza; e A Figura 6 ilustra, por meio de um diagrama de fluxo, o método geral de acordo com a invenção.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[0027] Na Figura 1, vemos uma instalação de ordenha incluindo uma estrutura do tubo de transporte de leite 110, um ponto de ordenha 111, uma unidade de limpeza 160, um tanque de leite 170 e uma bomba 175, onde um sistema de análise proposto pode ser aplicado de modo a avaliar um processo de limpeza em relação à estrutura do tubo de transporte de leite 110.

[0028] O sistema proposto contém uma entrada de fluido 120, um injetor 115, um arranjo de sensor 151, 152 e 153 respectivamente e um processo de dados 150.

[0029] Os sensores em arranjo de sensor 151, 152 e 153 são preferivelmente fixados de forma removível à estrutura do tubo de transporte de leite 110. Assim, o sistema proposto pode ser conectado a uma instalação de ordenha existente em uma base sob demanda.

[0030] A entrada de fluido 120 está configurada para introduzir fluido, preferivelmente uma quantidade bem definida, na estrutura do tubo de transporte de leite 110. Aqui, o fluido predominantemente contém Líquido (por exemplo, na forma de água ou detergente), no entanto, o fluido também pode incluir bolhas de gás (por exemplo, contendo ar).

[0031] O injetor 115 está configurado para introduzir uma quantidade de gás (por exemplo, ar) na estrutura do tubo de transporte de leite 110, produzindo assim um aumento de pressão temporário nele. O aumento de pressão temporário az com que uma massa líquida S de fluido seja formada e encaminhada através da estrutura do tubo de transporte de leite 110.

[0032] A Figura 2 mostra uma vista em seção transversal de uma linha de leite na estrutura do tubo de transporte de leite 110. Aqui, a massa líquida S é esquematicamente representada como um volume de fluido (por exemplo, na forma de água ou fluido de limpeza) que preenche toda a seção transversal do tubo.

[0033] Na Figura 2, vemos também um volume de água W no fundo do tubo. Essa água W pode ter entrado através do ponto de ordenha 111 e/ou pode permanecer de uma fase anterior no processo de limpeza. Como a massa líquida S progride através da estrutura do tubo 110, a massa líquida S se misturará com a água W e deixa um rastro de água W atrás de si. Desde que a massa líquida S tenha propriedades apropriadas em termos de volume e velocidade em relação à quantidade de água W em relação ao diâmetro do tubo e a distância de deslocamento, a massa líquida S passará comparativamente inalterada através da estrutura do tubo 110. Ao mesmo tempo, a massa líquida S atuará mecanicamente (e quimicamente, se contiver fluido de limpeza) na superfície interior da estrutura do tubo 110, realizando assim uma ação de limpeza/enxague desejada.

[0034] O arranjo de sensor 151, 152 e 153 está configurado para medir pelo menos um parâmetro relacionado à massa líquida S, por exemplo, um nível de pressão e/ou um nível de temperatura dentro da estrutura do tubo 110. O processador de dados 150 está configurado para receber pelo menos um parâmetro medido pelo arranjo de sensor 151, 152 e 153; e com base nele, produzir um indicador de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza. O indicador reflete um perfil em seção transversal da massa líquida S em pelo menos uma posição A e/ou B na estrutura do tubo de transporte de leite 110. No entanto, como será descrito abaixo, o indicador também pode refletir outras características da massa líquida S. DE qualquer modo, o arranjo de sensor 151, 152, e 153 está configurado para encaminhar repetidamente as atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados 150, digamos a uma frequência de 10 a 10.000 amostras por segundo, preferivelmente cerca de 1.000 amostras por segundo. R é ainda mais vantajoso se o arranjo de sensor 151, 152 e 153 está configurado para encaminhar repetidamente as atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados 150 em um formato sem fio. Correspondentemente, em um tal caso, o processador de dados 150 está configurado para receber repetidamente as atualizações encaminhadas de pelo menos um parâmetro medido no formato sem fio. Nomeadamente, isso proporciona alta flexibilidade, especialmente se os sensores no arranjo de sensor 151, 152 e 153 estiverem ligados de forma removível para a estrutura do tubo de transporte de leite 110.

[0035] Como será evidente a partir do abaixo, o arranjo de sensor preferivelmente inclui pelo menos um sensor de pressão 151 e 152 que está configurado para registrar um nível de pressão dentro da estrutura do tubo de transporte de leite 110.

[0036] Em particular, um primeiro sensor 151 pode ser configurado para medir um primeiro parâmetro em um primeiro ponto de medição A em proximidade a e a jusante do injetor 115 em relação a uma direção de fluxo para a massa líquida S. O processador de dados 150 é aqui configurado para produzir o indicador com base no primeiro parâmetro de modo a refletir o perfil em seção transversal da massa líquida S no primeiro ponto de medição A. Analogamente, um segundo sensor 152 pode ser configurado para medir um segundo parâmetro em um segundo ponto de medição B a jusante do primeiro ponto de medição A na estrutura do tubo de transporte de leite 110. O processador de dados 150 é ainda configurado para produzir o indicador com base no segundo parâmetro de modo a refletir o perfil em seção transversal da massa líquida S no segundo ponto de medição B.

[0037] De acordo com uma forma de realização da invenção, com base nas atualizações repetidas de pelo menos um parâmetro medido, o processador de dados 150 está configurado para determinar um comprimento em seção transversal Ls da massa líquida S e/ou uma extensão no tempo Ts da massa líquida S. O comprimento em seção transversal Ls da massa líquida S é definido como uma distância da estrutura do tubo de transporte de leite 110 sendo totalmente preenchido pela massa líquida S. Com referência à Figura 3, a extensão no tempo Ts da massa líquida S é definida como um intervalo durante o qual a massa líquida S preenche totalmente a seção transversal CC da estrutura do tubo de transporte de leite 110 em uma posição particular P.

[0038] Para descrever o perfil em seção transversal da massa líquida S em pelo menos uma posição A e/ou B na estrutura do tubo de transporte de leite 110, o indicador produzido pelo processador de dados 150 preferivelmente contém dados gráficos expressando como a massa líquida S é distribuída na estrutura do tubo de transporte de leite 110 como uma função de tempo Ts ou comprimento Ls ao longo da estrutura do tubo de transporte de leite 110. Em outras palavras, o indicador pode conter informação gráfica similar à que é mostrada na Figura 2. O comprimento Ls é um indicador útil porque uma massa líquida S muito curta pode ser o resultado de uma queda de vácuo inadequada na estrutura do tubo de transporte de leite 110.

[0039] Na Figura 4, vemos uma representação alternativa de características de massa líquida S. Aqui, um gráfico em negrito ilustra um exemplo de como a pressão de vácuo P varia ao longo do tempo t em um primeiro ponto de medição A onde um primeiro sensor de pressão 151 do arranjo de sensor está localizado. Como pode ser visto, a pressão P cai acentuadamente a t = ti. Isto é devido ao fato que a massa líquida S passa no primeiro ponto de medição A. Aqui, uma queda de vácuo inadequada pode resultar em uma massa líquida S muito curta, e ser causada por excesso de gás na estrutura do tubo de transporte de leite 110. Além disso, uma queda de vácuo de taxa lenta pode levada a que a massa líquida é alimentada muito lentamente através da estrutura do tubo de transporte de leite 110. Isto, por sua vez, pode ser causada por excesso de água W na estrutura do tubo de transporte de leite 110 e/ou que existem fugas nele.

[0040] Um gráfico tracejado ilustra um exemplo de como a pressão de vácuo P varia ao longo do tempo t em um segundo ponto de medição B onde um segundo sensor de pressão 152 do arranjo de sensor está localizado. Em t = t2, a pressão de vácuo P cai acentuadamente como um resultado da massa líquida S passando no segundo ponto de medição B. Consequentemente, entre ti e t2, a massa líquida S se deslocou do primeiro ponto de medição A para o segundo ponto de medição B.

[0041] Para calcular uma velocidade média da massa líquida S, o processador de dados 150 é, portanto, preferivelmente configurado para receber uma medida de distância d refletindo um comprimento da estrutura do tubo de transporte de leite 110 entre os primeiros e segundos pontos de medição A e B; receber um valor de um primeiro ponto registrado no tempo ti quando a massa líquida S é considerada para passar o primeiro ponto de medição A; e receber um valor de um segundo ponto registrado no tempo ti quando a massa líquida S é considerada para passar no segundo ponto de medição B. Então, com base na medida de distância d e os primeiros e segundos pontos no tempo ti e t2 respectivamente, o processador de dados 150 está configurado para calcular a velocidade média da massa líquida S como o indicador de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza. Nomeadamente, foi mostrado que ação de limpeza ótima é produzida pelas velocidades de massa líquida de 7 m/s a 10 m/s.

[0042] Em um momento no ponto no tempo, em torno de t3, os níveis de pressão de vácuo tanto dos primeiros quanto dos segundos pontos de medição A e B respectivamente são restabelecidos. Isto é devido ao fato do injetor 115 ter sido cortado. Assim, em qualquer ponto no tempo após t = t3 uma outra massa líquida S pode ser encaminhada através da estrutura do tubo de transporte de leite 110.

[0043] Para melhorar o controle sobre a ação de limpeza será vantajoso se a entrada de fluido 120 for associada com uma válvula controlável 125, que está configurada para fazer com que uma quantidade particular de fluido seja introduzida na estrutura do tubo de transporte de leite 110 antes do injetor 115 introduzir a quantidade de gás G nele. Especificamente, para comportamento ideal da massa líquida S na estrutura do tubo de transporte de leite 110, e para evitar a turbulência indesejada/ou perda de energia, o comprimento em seção transversal Ls não deve ser muito curto e nem muito longo em relação ao diâmetro do estrutura do tubo 110. Uma relação entre o comprimento em seção transversal Ls e o diâmetro da estrutura do tubo 110 de 15:1 a 2:1 foi descoberta proporcionar uma ação de limpeza/enxague boa.

[0044] Na Figura 1 um ponto de ordenha 111 é esquematicamente ilustrado na estrutura do tubo de transporte de leite 110 entre os primeiros e segundos pontos de medição A e B. O ponto de ordenha 111 é conectado à estrutura do tubo de transporte de leite 110 em uma tal maneira que quando a massa líquida S passa do primeiro ponto de medição A para o segundo ponto de medição B a massa líquida S passa através de um arranjo de tubo do ponto de ordenha 111. Consequentemente, a massa líquida S também limpa/enxagua um ponto de ordenha 111.

[0045] R é geralmente vantajoso se o arranjo de sensor proposto inclui um sensor de temperatura 153. Geralmente, o sensor de temperatura 153 é arranjado no exterior da estrutura do tubo de transporte de leite 110, exterior, está configurado para registrar um nível de temperatura T dentro da estrutura do tubo de transporte de leite 110. No entanto, de forma alternativa, ou adicionalmente, o sensor de temperatura 153 pode ser arranjado dentro da estrutura do tubo de transporte de leite 110, por exemplo no tanque de leite 170. De qualquer modo, o sensor de temperatura 153 é preferivelmente configurado para repetidamente encaminhar as atualizações do nível de temperatura registrado T ao processador de dados 150. Nomeadamente, para obter limpeza e enxague adequados, é importante que o nível de temperatura T esteja dentro de uma faixa respectiva durante as diferentes fases do processo de limpeza. Portanto, preferivelmente, o indicador produzido pelo processador de dados 150 contém dados gráficos expressando como o nível de temperatura T no interior da estrutura do tubo de transporte de leite 110 varia ao longo do tempo t.

[0046] Analogamente aos gráficos na Figura 4, a Figura 5 mostra gráficos em linha em negrito e em linha tracejada que ilustram exemplos de como a pressão de vácuo P pode variar como uma função de tempo t quando uma série de lamas S1 a S7 são encaminhadas de um primeiro ponto de medição A para um segundo ponto de medição B através da estrutura do tubo de transporte de leite 110. A Figura 5 também mostra um exemplo do nível de temperatura T como uma função de tempo t.

[0047] Como pode ser visto, o nível de temperatura T é relativamente baixo (digamos, na ordem de 30 - 40 °C) quando primeiras e segundas lamas S1 e S2 são encaminhadas através de estrutura do tubo 110. Então, quando terceira, quarta e quinta lamas S3, S4 e S5 são passadas através de, o nível de temperatura é relativamente alto (digamos, na ordem de 70 - 90 °C). Depois disso, o nível de temperatura T retorna novamente a um valor relativamente baixo (digamos, na ordem de 1020 °C) quando uma sétima massa líquida S7 é encaminhada através da estrutura do tubo 110.

[0048] Um processo de limpeza típico inclui: uma fase de enxaguamento inicial — uma fase de pré-enxaguamento - quando água é passada através da estrutura do tubo 110 (cf. lamas S1 e S2 acima); uma fase de limpeza seguinte — uma fase de lavagem principal - quando o fluido de limpeza é passado através da estrutura do tubo 110 (cf. lamas S3 a S5 acima); e uma fase de enxaguamento final — uma fase após o enxaguamento - quando a água novamente é passada através da estrutura do tubo 110 (cf. massa líquida S7 acima).

[0049] Nas fases de limpeza, o fluido de limpeza pode conter ácido ou alcalino; e em uma fase seguinte, um detergente também pode ser adicionado. O nível de temperatura T é preferivelmente ajustado dependendo da fase do processo de limpeza de modo que o nível de temperatura T corresponda a uma temperatura de operação para o fluido usado na fase em questão.

[0050] De acordo com uma forma de realização da invenção, o indicador produzido pelo processador de dados 150 contém dados gráficos equivalentes ao que é mostrado nos gráficos da Figura 5. Para este objetivo, o processador de dados 150 está configurado para coletar dados em relação de pelo menos duas lamas S1, S2, S3, S4, S5, S6 e S7; e produzir dados refletindo pelo menos características de pelo menos duas lamas S1, S2, S3, S4, S5, S6 e S7 em um formato gráfico representando cada de pelo menos duas lamas S1, S2, S3, S4, S5, S6 e S7 individualmente.

[0051] Retornando agora à Figura 2, é ainda preferível que o processador de dados 150 está configurado para atribuir um nível de qualidade à massa líquida S. Esta medição pode ser com base em um critério de declive em relação ao perfil em seção transversal da massa líquida S em uma ou mais posições na estrutura do tubo de transporte de leite 110, por exemplo, as posições A e B. O critério de declive pode relacionar a borda dianteira 210 da massa líquida S, ou uma borda traseira da massa líquida S, ou ambas. Aqui, uma inclinação acentuada é geralmente preferível. Em outras palavras, uma taxa de variação abaixo de um nível particular resultará em um nível de qualidade baixa sendo atribuído à massa líquida, por exemplo, indicando "mal sucedido."

[0052] R é geralmente vantajoso se o processador de dados 150 estiver configurado para efetuar o procedimento acima mencionado de uma maneira totalmente automática, por exemplo, por um programa de computador por execução. Portanto, o processador de dados 150 pode estar conectado comunicativamente a uma unidade de memória que armazena um produto de programa de computador, que, por sua vez, contém software para fazer com que pelo menos um processador no processador de dados execute as ações descritas acima quando o produto programa de computador é executado pelo menos um processador.

[0053] De modo a resumir, e com referência ao diagrama de fluxo na Figura 6, descreveremos agora o método geral para avaliar um processo de limpeza em relação de uma estrutura de limpeza de transporte de leite de acordo com a invenção.

[0054] Em uma primeira etapa 610, uma quantidade de fluido é introduzida na estrutura do tubo de transporte de leite através de uma entrada de fluido. Então, em uma etapa 620, uma quantidade de gás é introduzida na estrutura do tubo de transporte de leite através de um injetor. Como um resultado, a pressão aumenta temporariamente na estrutura do tubo de transporte de leite. Isto, por sua vez, faz com que uma massa líquida de fluido seja formada e encaminhada através da estrutura do tubo de transporte de leite.

[0055] Uma etapa 630 mede pelo menos um parâmetro relacionado à massa líquida através de um arranjo de sensor, e com base nele, uma etapa subsequente 640 produz um indicador de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza. O indicador reflete um perfil em seção transversal da massa líquida em pelo menos uma posição na estrutura do tubo de transporte de leite.

[0056] Posteriormente, uma etapa verifica se as etapas 630 e 640 foram percorridos em um número pré-determinado de vezes, digamos 1000 vezes por segundo durante um intervalo de cinco segundos. Se assim for, o procedimento termina; e de outro modo, o procedimento retorna à etapa 630.

[0057] Todas as etapas do processo, bem como qualquer subsequência de etapas, descrito com referência à Figura 6 acima podem ser controladas por meio de um processador programado. Além disso, embora as formas de realização da invenção descritas acima com referência aos desenhos compreendam processador e processos realizados em pelo menos um processador, a invenção assim também se estende aos programas de computador, particularmente programas de computador em ou em um portador, adaptados para colocar a invenção em prática. O programa pode estar na forma de código fonte, código objeto, uma fonte intermediária de código e código objeto, tal como na forma parcialmente compilada, ou em qualquer outra forma adequada para uso na implementação do processo de acordo com a invenção. O programa pode ser parte de um sistema operacional ou ser um aplicativo separado. O portador pode ser qualquer entidade ou dispositivo capaz de transportar o programa. Por exemplo, o portador pode incluir um meio de armazenamento, tal como uma memória Flash, uma ROM (Memória Apenas de Leitura), por exemplo, um DVD (Vídeo Digital / Disco Versátil), um CD (Disco Compacto) ou uma ROM de semicondutor, uma EPROM (memória apenas de leitura programável apagável), uma EEPROM (memória apenas de leitura programável apagável electricamente) ou uma mídia de gravação magnética, por exemplo, um disquete ou um disco rígido. Além disso, o portador pode ser um portador transmissível, tal como um sinal elétrico ou ótico, que pode ser transportado através de um cabo elétrico ou ótico, ou por rádio ou por outros meios. Quando o programa é incorporado num sinal que pode ser transmitido directamente por um cabo ou outro dispositivo ou meio, o transportador pode ser constituído por esse cabo ou dispositivo ou meio. Alternativamente, o portador pode ser um circuito integrado no qual o programa é incorporado, sendo o circuito integrado adaptado para executar, ou para uso no desempenho dos processos relevantes.

[0058] Embora a invenção seja vantajosa em relação à ordenha de vacas, a invenção é igualmente bem adaptada para implementação em máquinas de ordenha para qualquer outro tipo de mamíferos, tais como cabras, ovelhas ou búfalos.

[0059] O termo "compreende / compreendendo" quando usado nesta especificação é tomado para especificar a presença de características, números inteiros, etapas ou componentes declarados. No entanto, o termo não exclui a presença ou adição de um ou mais recursos adicionais, inteiros, etapas ou componentes ou grupos dos mesmos.

[0060] A invenção é não restrita às formas de realização descritas nas figuras, mas pode variar livremente dentro do escopo das reivindicações.

Claims (14)

1. Sistema de análise para avaliar um processo de limpeza em relação a uma estrutura do tubo de transporte de leite (110), compreendendo: uma entrada de fluido (120) configurada para introduzir fluido na estrutura do tubo de transporte de leite (110), um injetor (115) configurado para introduzir uma quantidade de gás (G) na estrutura do tubo de transporte de leite (110) assim produzindo um aumento de pressão temporário nele que faz com que uma massa líquida (S) de fluido seja formada e encaminhada através da estrutura do tubo de transporte de leite (110), um arranjo de sensor (151, 152, 153) configurado para medir pelo menos um parâmetro relacionado à massa líquida (S), e um processador de dados (150) configurado para receber pelo menos um parâmetro medido pelo arranjo de sensor (151, 152), 153), e com base nele, produzir um indicador (Ls, Ts) de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza, em que o indicador produzido pelo processador de dados (150) reflete um perfil em seção transversal da massa líquida (S) em pelo menos uma posição (A, B) na estrutura do tubo de transporte de leite (110), e o arranjo de sensor (151, 152, 153) está configurado para encaminhar repetidamente atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados (150), caracterizado pelo fato de que o processador de dados (150) está configurado para atribuir um nível de qualidade à massa líquida (S) com base em pelo menos um critério de declive em relação ao perfil em seção transversal da massa líquida (S) em pelo menos uma posição (A; B) na estrutura do tubo de transporte de leite (110).

2. Sistema de análise, de acordo com reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o indicador (Ls, Ts) produzido pelo processador de dados (150) compreende dados gráficos expressando como a massa líquida (S) é distribuída na estrutura do tubo de transporte de leite (110) como uma função de tempo (Ts) ou comprimento (Ls) ao longo da estrutura do tubo de transporte de leite (110).

3. Sistema de análise, de acordo com reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o processador de dados (150) está configurado para, com base nas atualizações repetidas de pelo menos um parâmetro medido, determinar pelo menos um de: um comprimento em seção transversal (Ls) da massa líquida (S) definido como uma distância da estrutura do tubo de transporte de leite (110) estando totalmente preenchido pela massa líquida (S); e uma extensão no tempo (Ts) da massa líquida (S) definida como um intervalo durante o qual a massa líquida (S) preenche totalmente a seção transversal (CC) da estrutura do tubo de transporte de leite (110) em uma posição particular (P).

4. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a entrada de fluido (120) é associada com uma válvula controlável (125) configurada para fazer com que uma quantidade particular de fluido seja introduzida na estrutura do tubo de transporte de leite (110) antes do injetor (115) introduzir a quantidade de gás (G) na estrutura do tubo de transporte de leite (110).

5. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de sensor compreende pelo menos um sensor de pressão (151, 152) configurado para registrar um nível de pressão dentro da estrutura do tubo de transporte de leite (110).

6. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de sensor compreende: um primeiro sensor (151) configurado para medir um primeiro parâmetro em um primeiro ponto de medição (A) em proximidade a e a jusante do injetor (115) em relação a uma direção de fluxo para a massa líquida (S), e o processador de dados (150) está configurado para produzir o indicador (Ls, Ts) com base no primeiro parâmetro de modo a refletir o perfil em seção transversal da massa líquida (S) no primeiro ponto de medição (A).

7. Sistema de análise, de acordo com reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o arranjo de sensor compreende: um segundo sensor (152) configurado para medir um segundo parâmetro em um segundo ponto de medição (B) a jusante do primeiro ponto de medição (A) na estrutura do tubo de transporte de leite (110), e o processador de dados (150) está configurado para produzir o indicador (Ls, Ts) com base no segundo parâmetro de modo a refletir o perfil em seção transversal da massa líquida (S) no segundo ponto de medição (B).

8. Sistema de análise, de acordo com reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a estrutura do tubo de transporte de leite (110) compreende pelo menos um ponto de ordenha (111) localizado entre os primeiros e segundos pontos de medição (A; B), pelo menos um ponto de ordenha (111) conectado à estrutura do tubo de transporte de leite (110) em uma tal maneira que quando a massa líquida (S) passa através do primeiro ponto de medição (A) para o segundo ponto de medição (B) a massa líquida (S) passa através de um arranjo de tubo de pelo menos um ponto de ordenha (111).

9. Sistema de análise, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o processador de dados (150) é ainda configurado para: receber uma medida de distância (d) refletindo um comprimento da estrutura do tubo de transporte de leite (110) entre os primeiros e segundos pontos de medição (A; B), receber um valor de um primeiro ponto registrado no tempo (ti) quando a massa líquida (S) é considerada para passar o primeiro ponto de medição (A), receber um valor de um segundo ponto registrado no tempo (t2) quando a massa líquida (S) é considerada para passar o segundo ponto de medição (B), e calcular uma velocidade média da massa líquida (S) com base na medida de distância (d) e os primeiros e segundos pontos no tempo, a velocidade média representando o indicador de pelo menos uma qualidade do processo de limpeza.

10. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que: o arranjo de sensor compreende um sensor de temperatura (153) configurado para registrar um nível de temperatura (T) dentro da estrutura do tubo de transporte de leite (110) e encaminhar repetidamente as atualizações do nível de temperatura registrado (T) ao processador de dados (150), e o indicador produzido pelo processador de dados (150) ainda compreende dados gráficos expressando o nível de temperatura (T) dentro da estrutura do tubo de transporte de leite (110) como uma função de tempo (t).

11. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizado pelo fato de que o processador de dados (150) está configurado para: coletar dados em relação de pelo menos duas lamas (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7), e produzir dados refletindo pelo menos uma das características de pelo menos duas lamas (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7) em um formato gráfico representando cada de pelo menos duas lamas (S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7) individualmente.

12. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo menos um critério de declive se refere a pelo menos uma de uma borda dianteira (210) e uma borda traseira (220) da massa líquida (S).

13. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o arranjo de sensor (151, 152, 153) é fixado de forma removível à estrutura do tubo de transporte de leite (110).

14. Sistema de análise, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que: o arranjo de sensor (151, 152, 153) está configurado para encaminhar repetidamente as atualizações de pelo menos um parâmetro medido ao processador de dados (150) em um formato sem fio, e o processador de dados (150) está configurado para receber repetidamente as atualizações encaminhadas de pelo menos um parâmetro medido no formato sem fio.

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