Sistemi innovativi in zootecnia Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento (corso SUPAG)

Sistemi innovativi in zootecnia

Supporti avanzati per la gestione dell’allevamento(corso SUPAG)

Massimo LazzariDipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per

la Sicurezza AlimentareUniversità degli Studi di Milano

CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

Lezione sensori monitoraggio bovini (parte seconda)

Massimo LazzariDipartimento di Scienze e tecnologie Veterinarie per

la Sicurezza AlimentareUniversità degli Studi di Milano

CORSO LAUREA MAGISTRALE IN SCIENZE DELLA PRODUZIONE ANIMALE

I LATTOMETRI DEVONO AVERE LE SEGUENTI CARATTERISTICHE:

utilizzare dei materiali conformi alle normative vigenti, riguardanti le caratteristiche

chimico-fisiche che il materiale a contatto del latte deve possedere, per non essere

tossico e alterarne la composizione o le proprietà organolettiche;

limitare gli “stress” meccanici che, provocando la rottura dei globuli di grasso,

possono aumentare la concentrazione degli acidi grassi liberi alterando le proprietà

chimico-fisiche del latte;

ridurre il più possibile la formazione di schiuma che influenza negativamente la

precisione delle misure di produzione acquisite;

essere accurati: l’errore accettato è di +/- il 2% per flussi fino a 9 l/min. Se tale limite

viene rispettato, allora il dispositivo può essere certificato e perciò utilizzato come

riferimento ufficiale nella quantificazione del latte prodotto sia dal singolo animale sia

complessivamente dall’intera azienda;

limitare le fluttuazioni del vuoto nominale dell’impianto.

MONITORAGGIO PRODUZIONE LATTEMONITORAGGIO PRODUZIONE LATTE


Vasi misuratori per la misura automatica della produzione. A – a galleggianti; B – a sensori estensimetrici (celle di carico); C – con contatore a turbina; 1 – entrata aria e

latte; 2 – uscita aria; 3 – uscita latte.

Troppo complessi, ormai abbandonati


I lattometri proporzionali eseguono un

campionamento del latte prodotto durante

la singola mungitura, ovviamente,

proporzionale alla quantità totale.

Attraverso un contenitore graduato, essi

consentono di stimare la produzione

complessiva o attraverso una valutazione

visiva del livello raggiunto, eseguita

dall’operatore oppure in automatico,

utilizzando degli elettrodi di livello e

presentando il risultato su un display

alfanumerico.

Lattometri che impiegano un conteggio di porzioni della produzione totale:

• Costanti • Variabili



I lattometri che contano porzioni di peso costante, utilizzano spesso un bilanciere

con due vaschette di ugual volume che vengono alternativamente riempite e

svuotate. La registrazione delle oscillazioni del bilanciere misura, in tempo reale,

tutte le porzioni di peso transitate e quindi della produzione complessiva.

MONITORAGGIO PRODUZIONE LATTEMONITORAGGIO PRODUZIONE LATTENei lattometri che contano porzioni di volume costante, il latte in uscita dal gruppo di mungitura viene raccolto nella camera di misurazione e, non appena la quantità di latte raggiunge i 200 g, viene azionato il sollevamento della valvola, che interrompe l’afflusso di latte nella camera di misurazione e provoca il deflusso del latte nella relativa conduttura a valle del lattometro. In tal modo, uncontatore elettronico viene incrementato di una unità e, contestualmente,ricomincia il riempimento della camera di misura. Con tale sistema, la quantitàdi latte minima misurabile è di 200 g, mentre la produzione totale di ognisingolo capo è ottenuta come prodotto del valore del contatore per 200 g.


I lattometri a porzioni di volume variabilecontano attraverso opportuni galleggianti o elettrodi il livello raggiunto dal latte mentre viene raccolto in una camera di volume complessivo noto.

Neli lattometri a volume variabile, il latte in uscita dal gruppo di mungitura viene raccolto nella vaschetta di misura e, periodicamente, scaricato attraverso un’apposita valvola, nella tubazione del latte. Nella cosiddetta “camera di misura”, dove è collocato un elettrodo dotato di due punti di misura: (inferiore e superiore), che delimitano un dato volume. Non appena il latte, che fluisce nella camera di misura, raggiunge il punto inferiore, ha inizio la misurazione del tempo di riempimento fino al raggiungimento del livello superiore. A questo punto, la valvola di scarico si apre ed il latte viene fatto defluire nella tubazione; durante questa fase, viene anche misurato il tempo di scarico del latte, che, insieme al tempo di riempimento, verrà utilizzato dal dispositivo elettronico per la determinazione del flusso.



Nei lattometri a Porzioni Varibili di Peso, durante la fase diriempimento della camera di misurazione, l’apposita valvola di scarico rimane chiusa per consentire l’entrata del latte nella parte superiore del lattometro e l’arrivo dello stesso nella camera di pesatura. Quest’ultima è collegata ad un sensore di pesatura che fornisce dati relativi all’incremento di peso. Quando la quantità di latte pesata nella camera di misura arriva a 200 g, la camera di misura si svuota. Intanto il latte continua ad entrare nel lattometro ed il dispositivo elettronico calcola la quantità di latte entrata durante la fase di scarico, in base al tempo di apertura dellavalvola di ingresso ed al tempo complessivo di scarico.


I lattometri a flusso continuo possono essere di due tipi:•A girante meccanica•A flusso libero di tipo elettronico

http://www.icar.org/pages/Sub_Committees/sc_recording_devices_approved_milkmeters.htm


I LATTOMETRI A FLUSSO LIBEROMisurano la portata istantanea

Molti più dati danno una informazione

completamente differente per prendere

decisioni diverse

Esempio di sensore NIR




Tra le metodologie attualmente allo studio per realizzare lattometri innovativi a flusso libero vi sono: Lattometri conduttimetrici. Utilizzando delle coppie di elettrodi ad anello è possibile misurare: con una coppia di elettrodi, in grado di isolare una porzione finita di fluido, la conducibilità specifica del fluido in esame. Con un’altra coppia di elettrodi, il livello di riempimento del condotto; ed infine, con altre due coppie di elettrodi, poste a piccola distanza tra loro e in grado di registrare separatamente lo sfasamento del segnale elettrico proporzionale al pelo libero del fluido in movimento, la velocità con cui il latte si sta movendo. Combinando tutte queste informazioni si possono calcolare i flussi istantanei;Lattometri capacitivi. Quando il latte viene frapposto tra due placche metalliche può diventare a tutti gli effetti il dielettrico di un condensatore. Il latte è però in movimento, e soprattutto, presenta sempre livelli di riempimento diversi. Tutto ciò, può modificare il valore della Capacità del condensatore così generato e quindi la sua attitudine a immagazzinare energia elettrica. Tale cambiamento, si manifesta concretamente in una variazione del tempo che il condensatore impiega a caricarsi e, nel caso, scaricarsi. Monitorando questi tempi è perciò possibile risalire: ai livelli di riempimento del dispositivo e alle velocità, e quindi, ai flussi istantanei;Lattometri a induzione magnetica. Se si dispongono nello spazio delle spire con una particolare geometria e le si alimenta con una tensione elettrica, la corrente elettrica che comincia a circolare nelle spire induce nello spazio un campo elettromagnetico. Quando il latte si muove all’interno di questo campo, essendo un conduttore, interferisce con esso inducendo una forza elettromotrice agli estremi delle spire. Tale tensione, risulta proporzionale a due valori: la superficie del fluido conduttore e la sua velocità di propagazione. Se prima del dispositivo si introduce un piccolo sifone per fare in modo che il condotto sia sempre pieno, attraverso il rilievo della tensione indotta dal latte ai capi delle spire è possibile risalire alla velocità di transizione e perciò, al flusso istantaneo. http://www.youtube.com/watch?v=f949gpKdCI4


MONITORAGGIO PRODUZIONE LATTE MONITORAGGIO PRODUZIONE LATTE

Esempio di gamma di prodotti per lo stacco automatico e la misura della produzione di latte basata su tre tipi di sensore a diversa precisione. Ogni sistema di controllo (Modelles) presenta poi opzioni gestionali diverse (deposes = stacco; captores =

sensori)




Integrazione di sensori a bordo del lattometro

A esempio il lattometro a flusso continua a base NIR MM27BC, quando collegato con gli appostiti monitor, oltre a supportare lo stacco automatico, fornisce dati per:•Flusso di latte a fini del monitoraggio produttivo•Presenza di sangue•Conduttività•Aria in entrata

automazione stacco e gestione informatizzata sala mungitura;

gestione produttiva dell’allevamento (verifica della produttività degli animali, previsioni di lattazione, individuazione di animali con produzioni anomale);

gestione alimentare (formulazione dei piani alimentari, suddivisione in gruppi omogenei);

gestione riproduttiva dell’allevamento (selezione).

OBIETTIVI DECISIONALIOBIETTIVI DECISIONALI

Sopra, distinte per sessione di mungitura, degli ultimi 10 giorni, generato dal software di gestione aziendale AFIFARM della S.A.E.

Afikim. A destra, visualizzazione grafica

delle stesse produzioni, con

indicazione della media di produzione

per sessione di mungitura (linea

bianca orizzontale).


(in blu: reale; in azzurro: stimata) calcolata sulla base delle produzioni individuali di latte registrate giornalmente


La finestra consente di valutare l’efficienza del processo di mungitura mediante la presentazione di alcuni dati riassuntivi caratteristici (n. vacche munte, produzione totale, durata mungitura, bovine munte/ora, ecc.). Molto utili le indicazioni del numero totale di riattacchi e di identificazioni manuali degli animali che si sono rese necessarie durante ogni sessione di mungituratra le 393 vacche munte “Oggi”, ci sono stati 27 riattacchi. I riattacchi sono avvenuti all’inizio della mungitura ??? sono imputabili o meno ad una scadente procedura di preparazione della mammella ???. Relativamente all’identificazione manuale, nella sessione 1 e 2 della mungitura “Ieri” il sistema ha riportato rispettivamente 6 e 7 ID manuali. Anche questo dato andrebbe verificato per capire se si tratta delle stesse vacche per ogni mungitura e, quindi, se i transponder di cui sono dotate siano andati persi o, più semplicemente, siano guasti.



Il grafico permette di visualizzare e confrontare i dati fondamentali dei vari lotti di animali che si sono susseguiti sulle due piattaforme della sala di mungitura. Ad esempio, nei lotti 7 e 11 la durata della mungitura (linea azzurra) è superiore agli altri. Osservando il grafico, tuttavia, si nota che in quegli stessi lotti si è registrato un aumento considerevole del periodo non produttivo (linea blu), in cui non era in corso alcuna mungitura. Per massimizzare il volume di produzione è necessario ridurre al minimo il tempo perso.


La bovina nella posta 12 è

stata munta senza

rispettare la routine

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