Milchmengenmessung

Milchmengenmessung, was ist das denn? Diese Frage wird mir häufig gestellt, wenn ich erzähle, was ich geschäftlich tue. Jeder kennt zwar den berühmten Faltkarton mit Milch im Supermarkt. Wenn es aber um die Produktion geht und vor allem um die Technik in der heutigen Landwirtschaft, weiß kaum jemand etwas Genaueres. Aber ich stelle immer wieder ein großes Interesse daran fest.

Es handelt sich bei der Milchmengenmessung um die Messung der abgegebenen Milchmenge direkt beim Melken von jedem einzelnen Tier. Im weiteren geht es um die Messung der Milchmenge von Kühen, während es auch Milchmengenmessung bei Schafen und Ziegen gibt. Das ist aber zur Zeit nicht mein Thema, obwohl auch diese Messung mit der Elektronik bewerkstelligt werden könnte.

Die Erfassung der beim Melken abgegebenen Milchmengen von jedem Einzeltier dient verschiedenen Zwecken. Mit den von der ICAR anerkannten und entsprechend geeichten Geräten kann die gemessene Milchmenge für die Meldungen an die Landeskontrollverbände verwendet werden. Eine Milchmengenmessung dient aber auch der Kontrolle der Milchleistung, der Optimierung des Kraftfutterverbrauches, der Erhaltung und Erkennung des Gesundheitszustandes des Tieres und insgesamt einer besseren Kontrolle der Herde.

Milchmengenmessgeräte bestehen in der Regel aus zwei Komponenten, der eigentlichen Messeinheit und einer Elektronik für die Anzeige, Steuerung und Kommunikation mit übergeordneten Systemen. Seit vielen Jahren wird von uns die Hard- und Software für eine Elektronik für Milchmengenmessgeräte entwickelt, die mit einer Messeinheit kombiniert ein ICAR-zugelassenes Milchmengenmessgerät ergibt.

Die aktuelle Elektronik wird mit der Messeinheit Pulsameter 2 kombiniert und von Andreas Graf Melktechnik in Österreich und der Schweiz vertrieben und dort von mehreren Unternehmen eingesetzt. Für mögliche Fachhändlern in Deutschland sprechen Sie mich bitte an.

Die Anzeige des Gerätes besteht aus einem hellem 2x4 stelligen 7-Segment Display, das aus der Ferne gut ablesbar ist, sowie aus einem beleuchteten LC-Display mit 128x64 Pixeln für Detailinformationen und der grafischen Darstellung der Milchflusskurve während des Melkens. Für Alarmmeldungen und wichtige Zustandsanzeigen gibt es noch 10 Leuchtdioden.

Neben der aktuellen Milchmenge und der Tiernummer wird der Status des Tieres, eventuell vorhanden Notizen, das können z.B. Termine für den Tierarzt sein, der Name, die Durchschnittsmilchmenge der letzten 10 Tage, Restfuttermengen, Krankheits- und Kuhkalendercodes analog einer Brunstscheibe und noch vieles mehr angezeigt. Hierzu ist der Betrieb mit einem Computer erforderlich, was ein Embedded System oder aber auch ein PC sein kann. Die Kommunikation erfolgt hierbei über eine 20mA Schnittstelle oder RS485, je nach Bestückung.

Das Gerät hat mehrere Schaltausgänge und Sensoreingänge. Über zwei Schaltausgänge wird der Pulsator, im Prinzip ein Gerät bestehend aus zwei Magentventilen, gesteuert. Der Pulsator steuert mit jeweils einem Magnetventil das Vakuum an zwei Zitzenbechern des Melkgeschirrs. Ein Schaltausgang ist für die automatische Abnahme und Freigabe des Melkgeschirrs zuständig.

Beim Erkennen des Melkendes, durch sinkenden Milchfluss, wird ab einem einstellbaren Wert die automatische Abnahme des Melkgeschirrs gesteuert. Dies verhindert ein Blindmelken und schützt das Tier so vor Eutererkrankungen. Es besteht auch die Möglichkeit mit dem MC1+ eine Ausmelktechnik, bestehend aus einem Arm, der das Melkgeschirr rhythmisch bewegt, anzusteuern. Durch die Bewegung des Melkgeschirrs zum Ende des Melkvorganges wird eine bessere Ausmelkung erreicht.

Weitere Schaltausgänge dienen zur Steuerung von Ein- und Ausgangstoren im Melkstand, der Ansteuerung von Futterdosierern auf der Basis von Förderschnecken für die Kraftfutterabgabe im Melkstand sowie diversen anderen Aufgaben. 

Über die Sensoreingänge werden die Impulse von der Kippschale des Pulsameter 2 erfasst. Weiterhin gibt es Eingänge für diverse Schaltaufgaben, wie beim Schwenken des Gerätes von einem Platz zum Anderen, Schnellstarten des Melkvorganges oder der Aktivierung des Reinigungsvorganges vom Spülautomaten.

Während die ersten Steuerungselektroniken für Milchmengenmessung mit einem 68HC711 von Motorola, später Freescale arbeiteten, werden bei der neueren Generation Mikrocontroller von Atmel aus der ATMEGA Serie eingesetzt. Die LC-Displays stammen aus der DOG-Serie von Electronic Assembly und zeichnen sich durch relativ einfache Ansteuerung aus. 

Alle Schaltausgänge werden mit kurzschlussfesten und Temperatur überwachten HighSide Drivern gesteuert. Diese sind zwar preislich höher angesiedelt als gewöhnliche Schalttransistoren, haben aber den Vorteil einer geringeren externen Beschaltung und eines Überwachungsausganges (Sense) für die Meldung von Störungen direkt an einen Mikrocontroller.

Bei der Tastatur handelt es sich um eine Folientastatur. Diese Tastaturen werden nach Zeichnungsvorlage gefertigt. Bei den Gehäusen handelt es sich um ein Standardfabrikat, das beim Hersteller der Folientastaturen mit allen Fräsungen und Bohrungen bearbeitet wird und zur Endmontage mit bereits laminierter Folientastatur geliefert wird. Durch diese Integration von Folientastatur und Gehäuse wird die hohe Dichtigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Feuchtigkeit und aggressiver Stallluft erreicht.

Mit diesem Gerät, einer anderen Bestückung der Anzeigen, z.B. nur einem LC-Display und einem anderen Layout der Folientastatur lassen sich kostengünstig vielfältige Steuerungsaufgaben lösen. Dabei stehen 10 Schaltausgänge mit bis zu 2 Ampère und bis zu 4 Sensoreingänge direkt zur Verfügung. Das Gerät kann als Bedienterminal für Maschinen, als Terminal für eine Zeiterfassung (Stempeluhr) oder als Steuerung für eine Gartenbewässerung nur durch Änderung der Software eingesetzt werden. 

Seit vielen Jahren arbeite ich mit Lieferanten für die Leiterplatten, Gehäuse und Folientastaturen zusammen. Die guten Geschäftsbeziehungen zu ERFA Leiterplatten GmbH und TES Frontdesign GmbH sichern die hohe Qualität der Elektronik und Mechanik.

Im folgenden Video von Andreas Graf Melktechnik können Sie das MC1+ in Aktion betrachten. Auf der Webseite von Andreas Graf Melktechnik finden Sie auch Videos und Informationen zu den Vorgängern des MC1+, denn auch das Milchmengenmessgerät wurde im Laufe der Jahre immer wieder verbessert.

Vielen Dank für die hervorragenden Produktfotos und Videos an Sandro Zangrando Photography.

Aber nun das Video, viel Spaß dabei!