奶廳真空系統(tǒng)ISO 6690測試方法研究

文/秦 林 李 鑫

（以色列阿菲金農(nóng)業(yè)合作公司）

眾所周知，汽車需要進行出廠檢測和年檢，同樣，對新建或新升級的擠奶設(shè)備也需要進行全面測試，并在投入使用后對其進行定期檢測，以保障設(shè)備良好運轉(zhuǎn)。如何對奶廳真空系統(tǒng)進行檢測呢？通常使用ISO 6690檢測方法給真空系統(tǒng)做全面體檢[1]，該系統(tǒng)能反映出真空系統(tǒng)的合理性布局、輸奶管道匹配度、真空管道匹配度、真空調(diào)節(jié)器、脈動器等方面的情況。ISO 6690：2007是目前最新版本的國際檢測標準。

1 測試準備工作

1.1 主要測量儀器

測量真空儀器，精度為±0.2 k P a；空氣流量計，精度為5%；脈動器，頻率精度為1%；轉(zhuǎn)速計，精度為2%。

1.2 設(shè)備預(yù)熱

在正式測試前需要提前15 min開啟真空泵預(yù)熱真空系統(tǒng)。在開始檢測之前，還需要先了解用于連接測試儀器的各檢測點位置，如圖1所示。

2 ISO 6690測試

2.1 真空表測試

2.1.1 目的

測試真空系統(tǒng)的真空表是否準確。

2.1.2 方法

比較儀器測得的壓力與真空表顯示的壓力。當兩者差值超過1 kPa，則認為真空表不準，需要更換或校準真空表（圖2）。

2.1.3 真空表安裝位置要求

安裝在擠奶員擠奶時能看到的地方；盡量接近集乳罐；水平管路要安裝在頂端，如果管路是豎直的，需要安置1 個90°的彎管，保持真空表盤豎直向上；最好在真空調(diào)節(jié)器處也可以看到真空表讀數(shù)；如果有必要可以增加真空表個數(shù)，但檢測時所有真空表都要檢測。

2.2 真空偏差測試

2.2.1 目的

檢查真空系統(tǒng)工作時的真空值是否合格。

2.2.2 方法

測量集乳罐處的真空值，并與系統(tǒng)設(shè)定的真空值進行比較，當兩者的差值超過1 kPa，則認為系統(tǒng)的真空未達標，原因可能是真空罐密封件漏氣[2]。通常認為集乳罐處的真空值即為系統(tǒng)工作時的真空值。

圖1 各測試位點示意圖

圖2 真空表測試實例圖

圖3 真空調(diào)節(jié)性能測試結(jié)果

2.3 真空調(diào)節(jié)靈敏度測試

2.3.1 目的

檢測在擠奶狀態(tài)和脫杯狀態(tài)下系統(tǒng)的真空穩(wěn)定性。

2.3.2 方法

分別在擠奶狀態(tài)（打開全部擠奶點）和脫杯狀態(tài)（關(guān)閉全部擠奶點）兩種狀態(tài)下測定Vm測試點（該測試點在集乳罐附近）處的真空值，這兩種狀態(tài)下的真空值差應(yīng)小于1 kPa。

2.4 真空調(diào)節(jié)性能測試

2.4.1 目的

檢測擠奶狀態(tài)下套杯和脫杯過程中的系統(tǒng)真空穩(wěn)定性。它與2.3的區(qū)別：真空調(diào)節(jié)性能測試是檢測套杯過程的穩(wěn)定性，而靈敏度測試是檢測杯組全部套杯狀態(tài)下的穩(wěn)定性。

2.4.2 方法

測定在所有杯組插入假乳頭狀態(tài)下（模擬擠奶）的真空值；測定拔掉1 個杯組的假乳頭（模擬掉杯）過程中的真空值；將拔掉的假乳頭再插上，并測定這一過程中的真空值。以上三步獲得的真空變化如圖3所示。真空陡降和真空突增均小于2 kPa時，則真空調(diào)節(jié)系統(tǒng)性能測試合格。

2.4.3 注意事項

如果掉杯檢測滿足標準要求，則套杯檢測可以不用進行；選取離集乳罐最遠一端的杯組進行測試；每32 個杯組需要打開1 個杯組進氣進行測試，不足32 個時按32 個計算，如：2×24的48位并列擠奶機，需要打開2 個杯組。

2.5 主管路壓降測試

2.5.1 目的

檢測從集乳罐到真空調(diào)節(jié)器及真空泵的管路是否合格。

2.5.2 方法

在集乳罐處進氣使真空降低2 kPa，測定集乳罐真空值Vm、真空調(diào)節(jié)器真空值Vr、真空泵真空值Vp。集乳罐到真空調(diào)節(jié)器的壓降：Vm-Vr＜1 kPa，集乳罐到真空泵的壓降：Vm-Vp＜3 kPa。注意：真空調(diào)節(jié)器要盡量接近Vm測試點，否則即使Vm-Vp合格，Vm-Vr也有可能不合格。

2.6 有效儲備測試

2.6.1 目的

檢測擠奶時真空儲備是否充足。如果有效籌備不足，真空壓力波動大，會影響擠奶效率。

2.6.2 方法

開啟真空調(diào)節(jié)器，用空氣流量記錄從A1點（集乳罐處測試點）進氣，記錄集乳罐真空值下降2 kPa時的空氣流量計值。

當擠奶位n≤10時，空氣流量應(yīng)不低于200+30n；當n＞10時，空氣流量應(yīng)不低于500+10×（n-10），如：2×20的40位并列式奶廳，有效儲備應(yīng)≥500+10×（40-10）=800 L/min。

2.6.3 注意事項

真空儲備分為清洗真空儲備和擠奶真空儲備，以上為擠奶真空儲備的檢測方法；擠奶真空有效儲備是在保障正常擠奶真空需求后（保障擠奶點所需真空量，且系統(tǒng)真空壓降＜2 kPa）預(yù)留給滑杯、掉杯、杯組異常漏氣、收杯等的真空量。

2.7 真空調(diào)節(jié)器損耗測試

2.7.1 目的

檢測真空調(diào)節(jié)器的性能及真空調(diào)節(jié)器到集乳罐之間的管路泄漏情況。

2.7.2 方法

關(guān)閉真空調(diào)節(jié)器，測得從A1處進氣使集乳罐真空值下降2 kPa時的空氣流量值（實際儲備），實際儲備與有效儲備之差即為真空調(diào)節(jié)器損耗。真空調(diào)節(jié)器損耗應(yīng)小于35 L/min或小于系統(tǒng)有效儲備的10%。

2.7.3 注意事項

有2 個集乳罐的奶廳，可以2個集乳罐同時進氣；提桶式擠奶設(shè)備不需要進行此項測試。

2.8 真空調(diào)節(jié)器泄露測試

2.8.1 目的

測試真空調(diào)節(jié)器的真空泄漏量。

2.8.2 方法

在關(guān)閉和開啟真空調(diào)節(jié)器的兩種狀態(tài)下，從A1處進氣使真空調(diào)節(jié)器處真空值下降2 kPa，并分別記錄兩次的空氣流量，兩者之差即為真空調(diào)節(jié)器泄漏量。測定標準為：小于35 L/min或者手動儲備量的5%。

2.8.3 注意事項

如果調(diào)節(jié)系統(tǒng)損耗測試合格，則不需要泄漏測試；如果調(diào)節(jié)系統(tǒng)損耗測試不合格，則可通過該測試檢查問題是在調(diào)節(jié)系統(tǒng)管路還是在調(diào)節(jié)器。

2.9 擠奶系統(tǒng)泄露測試

2.9.1 目的

檢測擠奶系統(tǒng)的真空泄露量。嚴重的擠奶系統(tǒng)泄露可直接通過漏氣聲判斷，但微量泄露（如密封圈老化引起的泄露）只能通過設(shè)備進行檢測。

2.9.2 方法

所有擠奶點處于待機狀態(tài)，真空泵全速運轉(zhuǎn)，關(guān)閉真空調(diào)節(jié)器，在擠奶系統(tǒng)連接和斷開兩種狀態(tài)下，并分別記錄（A2）測試點（真空泵附近檢測點）的空氣流量，兩者的差值即為擠奶系統(tǒng)泄露量。該值應(yīng)小于10+2×擠奶點數(shù)L/min。

2.9.3 注意事項

此處檢測的擠奶系統(tǒng)包含集乳罐、主輸奶管路以及輸奶管路上各個連接點到各個擠奶點的真空關(guān)閉閥等部位；在實際測試中，通常在集乳罐奶水分離器的上端安裝一個截止閥來控制擠奶系統(tǒng)的連接和斷開。

2.10 真空泵性能測試

2.1 0.1 目的

測試真空泵排氣量是否與標稱值相符。

2.1 0.2 方法

在真空泵達到額定真空值的狀態(tài)下，在（A2）測試點檢測其排氣量。真空泵性能標準是：排氣量性能達到95%以上。

2.1 0.3 真空泵的安裝注意事項

圖4 脈動系統(tǒng)測試各指標示意圖

圖5 脈動系統(tǒng)測試實例圖

如果擠奶設(shè)備安裝有多個真空泵，應(yīng)用截止閥將未運行的泵與系統(tǒng)隔開；測定時應(yīng)考慮海拔高度的影響，真空泵抽氣速率隨海拔增高而減?。慌艢夤苈飞喜粦?yīng)有阻礙氣體排出的急轉(zhuǎn)彎頭、三通或者不適宜的消音器等；使用潤滑油的真空泵，其排氣管路上應(yīng)安裝潤滑油回收或循環(huán)系統(tǒng)；真空泵應(yīng)配備自動防護裝置，防止空氣倒流造成輸奶系統(tǒng)污染。也可避免真空泵停機時反轉(zhuǎn)損壞泵頭。

2.11 脈動系統(tǒng)測試

2.1 1.1 目的

測試每個脈動器運轉(zhuǎn)是否正常以及脈動器主管路真空穩(wěn)定性。系統(tǒng)真空的穩(wěn)定性、擠奶單元性能以及奶襯性能等因素決定著擠奶機脈動系統(tǒng)的性能狀況[3]。

2.1 1.2 方法

用假乳頭堵住4 個杯組，在集乳器與短脈動管間通過T型接頭連接專用的測試儀器，測定其真空穩(wěn)定性（圖4）。

2.1 1.3 檢測標準

B項（tb）的時間不小于1 個脈動周期的30%；D項（td）的時間不小于1 個脈動周期的15%；脈動頻率偏差相不超過5%，如脈動頻率60 Hz，則57～63 Hz為合理范圍；脈動比率誤差與設(shè)定值之差小于5；所有脈動器最大真空值之間的差值小于2 kPa。測試實例如圖5。

圖5為兩根主脈動管控制四個擠奶杯組的異步脈動器。其中傷感器（Sensor）1：最大真空43.5 kPa，最小真空-0.3 kPa。A項占比15.4%，B項占比47.3%；C項占比10.7%，D項占比26.7%。脈動周期1 001 ms，脈動頻率59.9次/min；Sensor2：最大真空43.3 kPa，最小真空-0.4 kPa。A項占比14.9%，B項占比47.8%，C項占比10.9%，D項占比26.4%。脈動周期1 000 ms，脈動頻率60 次/min；不對稱性（Limp）是Sensor1的A+B項與Sensor2的A+B項之差。Limp（s）=627-627=0，Limp（%）= 62.6%- 62.7%=-0.1%。

3 小結(jié)

ISO 6690檢測的標準值是對設(shè)備檢測的一個基本線。在實際的測試過程中，一些指標實際測得結(jié)果往往遠高于ISO 6690。對測試過程中發(fā)現(xiàn)的不合格項目，技術(shù)人員一定要引起重視，及時處理排查出來的問題。因為雖然表面上測定的數(shù)據(jù)稍不達標，但設(shè)備的實際性能可能已經(jīng)下降了很多。嚴格按照要求進行設(shè)備保養(yǎng)是ISO 6690測試合格的前提。