DE69006630T2

DE69006630T2 - Mastitisdetektor für Milchvieh.

Info

Publication number: DE69006630T2
Application number: DE69006630T
Authority: DE
Inventors: Jong Hendrik Johannes De; Pieter Hendrik Hogewerf; Albertino Bernardo Ma Verstege
Original assignee: Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Current assignee: Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
Priority date: 1989-05-10
Filing date: 1990-05-09
Publication date: 1994-05-26
Anticipated expiration: 2010-05-10
Also published as: DK0397274T3; CZ279721B6; ATE101720T1; AU5489490A; AU633086B2; US5302903A; CA2016440A1; NL8901165A; DE69006630D1; EP0397274A1; EP0397274B1; NZ233620A; IL94359A0; CZ231790A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Durchfluß-Mastitisdetektor, mit einem Einlaßstutzen und einem Auslaßstutzen, mit denen der Mastitisdetektor mit einem Milchschlauch gekoppelt werden kann; einer Meßkammer mit Seitenwänden, einem geschlossenen Boden und einer dem Boden gegenüberliegenden und im Abstand zu dem Einlaßstutzen angeordneten Öffnung, durch welche die durch den Einlaßstutzen zugeführte zu kontrollierende Milch in die Meßkammer fließen kann; und durch welche die Milch die Meßkammer wieder verlassen kann, wenn der Milchpegel innerhalb der Meßkammer die Höhe des niedrigsten Seitenwandbereichs übersteigt; und einem Elektrodenpaar im Boden der Meßkammer zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Milch.
In der Deutschen Offenlegungsschrift 3 308 361 ist ein ähnlicher Detektor offenbart. Ein Vorteil des Durchfluß-Mastitisdetektors besteht darin, daß ein derartiger Detektor permanent in dem Milchschlauch einer Melkmaschine angebracht sein kann, so daß die Milch automatisch und sofort immer dann geprüft werden kann, wenn eine Kuh gemolken wird, ohne daß die Entnahme separater Proben erforderlich ist, die dann später und häufig an anderer Stelle untersucht werden sollen. Ferner eignet sich ein Durchfluß-Detektor besonders gut zur permanenten Anbringung in den kurzen Milchschläuchen, d.h. in den Milchschläuchen zwischen der Milchklaue und den Zitzenbechern. Wenn in jedem der kurzen Milchschläuche ein Durchfluß-Mastitisdetektor vorgesehen ist, kann eine beginnende Mastitis schnellstens erkannt werden, und außerdem kann auch sofort festgestellt werden, in welchem Teil des Euters die Entzündung auftritt. Dies ermöglicht es, die Milch aus dem angegriffenen Teil des Euters durch ein für diesen Zweck vorgesehenes steuerbares Ventil in dem kurzen Milchschlauch und/oder der Milchklaue in einen separaten Behälter abzuführen. Die Milch aus den anderen Teilen des Euters, die zu diesem Zeitpunkt in jedem Fall für den menschlichen Verbrauch geeignet ist, kann gesammelt und auf übliche Weise weiterverarbeitet werden.
Es ist bekannt, daß sowohl klinische als auch subklinische Mastitisinfektionen bei Milchvieh unter anderem auf der Basis der veränderten Struktur bei der elektrischen Leitfähigkeit der Milch, die bei einer Mastitisinfektion auf charakteristische Weise wesentlich erhöht ist, diagnostiziert werden können. Während des Vorgangs des Melkens einer Kuh beispielsweise wird das Schwanken der Leitfähigkeit pro Viertel - d.h. dem Teil eines Kuheuters, der durch eine Zitze entleert wird - aufgezeichnet. Aus den Aufzeichnungen der Leitfähigkeit kann hergeleitet werden, ob sie zu einem bestimmten Zeitpunkt wesentlich erhöht war. Die elektrische Leitfähigkeit kann beispielsweise mittels Elektroden gemessen werden, zwischen denen eine Wechselspannung vorherrscht. Ein derartiges Verfahren ist aus der Niederländischen Patentanmeldung Nr. 83 12231 bekannt.
Ein Nachteil des in der Deutschen Offenlegungsschrift 3 308 361 offenbarten Mastitisdetektors besteht darin, daß er Elektroden aufweist, die mit geringem elektrischem Abstand voneinander angeordnet sind. Wenn dieser Detektor zum Messen der Leitfähigkeit der Milch in der Meßkammer verwendet wird, steht folglich nur ein kurzer Meßweg durch die Milch zur Verfügung. Daher haben Störfaktoren, wie der Übergangswiderstand zwischen den Elektroden und der Milch, einen relativ starken Einfluß auf das Meßergebnis. Die Genauigkeit einer Leitfähigkeitsmessung der Milch in der Meßkammer unter Verwendung des bekannten Durchflußmeßgerätes läßt zu wünschen übrig. Alternativ könnte der bekannte Detektor mit einer viel breiteren Meßkammer ausgerüstet sein; dadurch würde der Detektor großformatig, was nicht erwünscht ist.
Ein weiterer Nachteil des bekannten Durchflußdetektors besteht darin, daß sich, aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Elektroden und des Kunststoffmaterials des Bodens entlang des Umfangs der Elektroden ein Spalt bilden kann. Diese Spalte sind schwierig zu säubern und es besteht die Gefahr, daß sich in solchen Spalten eine Bakterienkolonie entwickelt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Nachteile zu überwinden und generell einen zuverlässigen Durchfluß-Mastitisdetektor zu schaffen.
Zu diesem Zweck schafft die vorliegende Erfindung einen Mastitisdetektor, wie er im einleitenden Absatz dieser Beschreibung definiert ist, der dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine der Elektroden einen konvexen Kopf aufweist, der über die Bodenfläche hinausragt, sowie einen Schaft, der sich durch eine Öffnung im Boden erstreckt.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten schematisierten Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine längsgeschnittene Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Mastitisdetektors gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine quergeschnittene Ansicht entlang der Linie II-II von Fig. 1; und
Fig. 3 eine guergeschnittene Ansicht entlang der Linie III-III von Fig. 1; und
Fig. 4 eine separate Meßkammereinheit für einen Mastitisdetektor gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 1 zeigt schematisch und im Längs schnitt ein Beispiel eines Mastitisdetektors 1 nach der vorliegenden Erfindung. Der Detektor weist ein Gehäuse oder einen Körper 2 mit einem Einlaßstutzen 3 und einem Auslaßstutzen 4 auf, mit denen der Körper in einem Milchschlauch 5 befestigt werden kann. Die Richtung des Milchstroms ist durch einen Pfeil 6 angegeben. Das Gehäuse oder der Körper besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem geeigneten Kunststoff.
In dem Körper 1 ist eine Neßkammer 7 ausgebildet, die relativ zur Längsachse des Einlaßstutzens seitwärts versetzt ist. Die Meßkammer weist einen geschlossenen Boden 8 und Seitenwände 9 und 10 auf, die teilweise in der Wand des Einlaßstutzens und teilweise in der Wand des Auslaßstutzens aufgehen. Die Seitenwände sind derart ausgebildet, daß sie einen abgesenkten Bereich 11 bilden, durch den die von der Meßkammer gesammelte Milch aus der Kammer fließen kann. In der Neßkammer wird ein Mindestmilchpegel gehalten, der durch die Höhe des abgesenkten Bereichs relativ zu dem Boden 8 definiert ist.
So bildet die Meßkammer, wie früher, eine gegen die Innenwand des Körpers 2 gerichtete Schale, deren Öffnung dem Einlaßstutzen zugewandt ist.
In dem Boden der Meßkammer sind zwei Elektroden 12,13 vorgesehen. Die Elektroden sind jeweils im wesentlichen pilzförmig mit einem konvexen Kopf 14, 15, der über die Oberfläche des Bodens 8 der Meßkammer hinausragt, und einem Schaft 16,17 ausgebildet, der sich durch eine Öffnung in dem Boden erstreckt. Die Elektroden bestehen vorzugsweise aus Edelstahl und sind vorzugsweise hohl und dünnwandig. Ferner ist die Außenfläche der Elektroden vorzugsweise geglättet, um Verschmutzungen zu verhindern. Aufgrund der konvexen Form steht für die der Meßkammer zugeführte Milch eine relativ große Kontaktf läche zur Verfügung, die, wie die geglättete Oberfläche, einen wirksamen elektrischen Kontakt mit der Milch fördert.
Die Elektroden sind mit Verbindungsdrähten 18, 19 versehen, die bei dem dargestellten BeisPiel an den Schäften 16, 17 befestigt sind. Die Schäfte erstrecken sich durch den Boden 8 in eine Masse 20 aus elektrisch und thermisch isolierendem Material, beispielsweise Epoxidharz.
In der Meßkammer ist zwischen den Elektroden 12, 13 eine Abtrennung 21 vorgesehen, die zur Verlängerung des Meßweges zwischen den Elektroden dient. Auf diese Weise wird die Wirkung eines übergangswiderstands zwischen den Elektroden und der Milch während des Messens der Leitfähigkeit der Milch noch weiter verringert.
Durch die Verwendung der konvexen Elektroden und der Abtrennung kann die Meßkammer relativ klein sein und entsprechend kann der gesamte Mastitisdetektor von kleinformatiger Ausführung sein. Somit ist ein erfindungsgemäßer Mastitisdetektor zur permanenten Anbringung in Milchschläuchen höchst geeignet.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat der Schaft einer Elektrode einen geringeren Durchmesser als der konvexe Teil. Dadurch wird eine Schulter 22 gebildet, mittels derer der konvexe Teil auf dem Boden 8 der Meßkammer aufliegt und bei geeigneter Konstruktion des Schaftes unter geringfügiger Kraftaufbringung so gezogen werden kann, daß er in Kontakt mit dem Boden 8 kommt. Falls erwünscht, kann die Schulter geringfügig hinterschnitten sein. Ein Spalt, der sich bei der Verwendung zwischen dem Schaft und der Bohrung in dem Boden, in dem der Schaft angeordnet ist, bilden kann, bleibt dann für die Milch in der Meßkammer unzugänglich, so daß in einem derartigen Spalt keine Verunreinigung erfolgen kann.
Ferner ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel in einer der Elektroden ein Temperatursensor 23 vorgesehen, was aufgrund der konvexen und hohlen Form der Elektroden problemlos erfolgen kann. Der Temperatursensor weist Verbindungsdrähte 24 auf und kann ein temperaturempfindlicher Widerstand sein, wie beispielsweise ein MTC-Widerstand. Der Temperatursensor wird vorzugsweise mit der betreffenden Elektrode mittels bekannter, an sich wärmeleitender Paste in korrekten Thermokontakt gebracht. Die konvexe Elektrodenform und die dünne Wand der Elektroden fördern einen guten Thermokontakt mit der Milch, so daß eine genaue Temperaturmessung möglich ist. Da Mastitis zu einem Temperaturanstieg bei der Milch führt, kann durch Vergleich des Ergebnisses der Leitfähigkeitsmessung mit dem Ergebnis der Temperaturmessung eine höchst zuverlässige Mastitiserkennung realisiert werden.
Der dargestellte Mastitisdetektor ist derart konstruiert, daß er leicht zu säubern ist. Durch Umkehren des Detektors oder des den Detektor haltenden Schlauchs oder der Milchklaue fließt sämtliche verbleibende Milch oder Reinigungsfluid aus dem Detektor.
Der Mastitisdetektor arbeitet wie folgt. Wenn der Mastitisdetektor in dem Melksystem angeordnet ist, sollte er so positioniert werden, daß die Milch über die Elektroden in die Meßkammer strömt. Ferner ist von Bedeutung, daß der Milch von dem Mastitisdetektor oder seinem Gehäuse nicht in unangemessener Weise Widerstand entgegengesetzt wird. Wenn die Milch oder ein repräsentativer Teil davon dem Detektor in einem speziell für diesen Zweck vorgesehenen, durch das Gehäuse gebildeten Raum zugeführt wird, setzen periodische Messungen der elektrischen Leitfähigkeit und Temperatur der Milch ein. Die Ergebnisse dieser Messungen können in einem Prozeßrechner verarbeitet werden, der die Meßergebnisse mit den Aufzeichnungen der Leitfähigkeit und der Temperatur der Milch vergleicht und ein Warnsignal liefert, wenn wesentliche Differenzen erkannt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Detektor kann Mastitis an jedem gewünschten Punkt in dem Melksystem auf einfache Weise erkannt werden. Es ist jedoch empfehlenswert, daß der Detektor in einer Milchklaue oder in einem Milchschlauch eines Melksystems befestigt wird, und daß vorzugsweise je ein Detektor für den Milchf luß jeder einzelnen Zitze vorgesehen ist. Ein bedeutender Vorteil beim Messen pro Zitze und somit pro (Euter-) Viertel liegt darin, daß die Veränderungen bei der Leitfähigkeit genauer gemessen werden können als dann, wenn die Milch aus den vier Vierteln vermischt worden ist. Mastitis tritt scheinbar stets nur in einem der Viertel auf. Darüber hinaus kann, falls erwünscht, die kontaminierte Milch separat pro Viertel durch ein elektrisch betätigtes Ventil abgelassen werden.
Nach der Lektüre des Vorstehenden werden dem Fachmann verschiedene Modifizierungen ersichtlich sein. So kann, falls erwünscht, in beiden Elektroden ein Temperatursensor angeordnet sein. Ferner kann die Abtrennung mit einem verbreiterten oberen Rand ausgebildet sein, um den Meßweg noch weiter zu verlängern. Die Elektroden können einen mit Gewinde versehenen Schaft aufweisen, so daß sie mittels einer auf den Schaft geschraubten Mutter an der Bodenfläche des Bodens 8 befestigt werden können. Auch die Elektroden können beispielsweise mit einem festen dünneren mittigen Schaft versehen sein.
Ferner hat sich herausgestellt, daß die, wie oben beschrieben, mit Elektroden und Abtrennung versehene Meßkammer als separate Einheit hergestellt und dann beispielsweise in der Milchklaue oder einem beliebigen anderen Teil eines Melksystems befestigt werden kann. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen separaten Neßkammer ist in schematisierter Form in der beigefügten Fig. 4 dargestellt.

Claims

1. Durchfluß-Mastitisdetektor, mit einem Einlaßstutzen (3) und einem Auslaßstutzen (4), mit denen der Mastitisdetektor mit einem Milchschlauch (5) gekoppelt werden kann; einer Meßkammer (7) mit Seitenwänden (9,10), einem geschlossenen Boden (8) und einer dem Boden gegenüberliegenden und im Abstand zu dem Einlaßstutzen angeordneten Öffnung, durch welche die durch den Einlaßstutzen zugeführte zu kontrollierende Milch in die Meßkammer fließen kann; und durch welche die Milch die Meßkammer wieder verlassen kann, wenn der Milchpegel innerhalb der Meßkammer die Höhe des niedrigsten Seitenwandbereichs übersteigt; und einem Elektrodenpaar (12,13) im Boden der Meßkammer zum Messen der elektrischen Leitfähigkeit der Milch,

dadurch gekennzeichnet,

daß wenigstens eine der Elektroden einen konvexen Kopf (14,15) aufweist, der über die Bodenfläche hinausragt, sowie einen sich durch eine Öffnung im Boden erstreckenden Schaft (16,17).

2. Mastitisdetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexe Kopf einen größeren Durchmesser hat als der Schaft und einen Schulterbereich aufweist, der auf dem Kammerboden aufliegt.

3. Mastitisdetektor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexe Kopf hohl ist.

4. Mastitisdetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine auf dem Boden der Meßkammer zwischen den Elektroden ausgebildete Abtrennung (21), wobei die Abtrennung niedriger als der niedrigste Seitenwandbereich ist.

5. Mastitisdetektor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der konvexe Kopf dünnwandig ist.

6. Mastitisdetektor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Köpfe der Elektroden fein geglättet sind.

7. Mastitisdetektor nach einem der Ansprüche 3-6, gekennzeichnet durch einen in dem hohlen konvexen Kopf wenigstens einer der Elektroden vorgesehenen Temperatursensor (23).

8. Meßkammereinheit zur Erkennung von Mastitis, mit einer Meßkammer (7) mit Seitenwänden (9,10), einem geschlossenen Boden (8) und einer offenen Oberseite und zwei in dem Boden befestigten Elektroden (12,13), dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Elektroden nach einem der Ansprüche 1-3 oder 5-7 ausgebildet und konstruiert ist.

9. Einheit nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch eine auf dem Boden der Meßkammer zwischen den Elektroden ausgebildete Abtrennung.