Brevet FR2303286A1 — publié le 19761001

La présente invention a pour objet un procédé et un appareil pour effectuer le tri du lait, notamment en vue de sa consommation ou transformation. La qualité du lait peut être affectée par divers facteurs. On distinguera ci-après les laits impropres à la consommation ou à la transformation et les laits de qualité douteuse. Le lait est impropre à la consommation lorsqu'il provient par exemple d'un animal atteint d'une mammite, même non déclarée, ou d'un animal ayant mis bas, ou encore lorsqu'il s'agit d'un lait, dit de rétention, produit par un animal à la fin de la période d'allaitement. Le lait est également impropre à la consommation lorsqu'il présente une acidité anormalement élevée due à un trop grand développement de la flore bactérienne qu'il contient, car, dans ce dernier cas, le lait acide tourne très rapidement et présente donc une période de conservation très réduite. BbEn, lait e dit de c'alité douteuse lorsqu'il asubi un mouillage. En général, le contrble du lait est effectué par des analyses'de laboratoire au lieu où est effectuée la collecte du lait en vue de son conditionnement. ou de sa transformation. Pour astre accompli de façon rigoureuse, ce contrôle nécessite du temps et du personnel. De plus, ce contrdle ne peut être systématique- ment effectué pour tous les bidons de lait provenant de chez les producteurs, ce qui ne permet pas d'effectuer le triage du lait en n'éliminant que les quantités minimales de lait de mauvaise qualité. La présente invention a pour but de proposer un procédé permettant d'effectuer le tri du lait de façon simple et extrè mement rapide. Ce but est atteint par un procédé selon lequel, conformément à l'invention, on compare la valeur de la conductivité du lait avec une valeur de conductivité maximale prédéterminée. Selon une particularité de ce procédé, on compare en outre la valeur de conductivité du lait avec une valeur de conductivité minimale prédéterminée. Le Demandeur a en effet constaté que, lorsque le lait provient d'un animal atteint d'une mammite ou d'un animal venant de mettre bas ou lorsque le lait est un lait de rétention on un lait rendu acide par un dévelôppement anormal de sa flore bactérienne, la conductivité du lait est sensiblement supérieure à la normale, ceci étant en particulier du à la présence d'ions chlorure. Par contre, lorsque le lait est mouillé, l'addition d'eau provoque une baisse sensible de la conductivité du lait. Ainsi, la conductivité du lait s'avère être un critère de sa qualité. La présente invention a également pour but de proposer un appareil permettant d'effectuer simplement et quasiinstantanément le tri du lait. Ce but est atteint par un appareil comportant, conformément à l'invention, des moyens dits de mesure, susceptibles de fournir un signal, dit de mesure, représentatif de la valeur de la conductibilité du lait et des moyens indicateurs reliés aux moyens de mesure et susceptibles de fournir une indication de la valeur de la conductibilité du lait par rapport à une valeur de conductibilité maximale prédéterminée. Selon une particularité de l'appareil conforme à l'invention, les moyens indicateurs sont en outre susceptibles de fournir une indication de la valeur de la conductibilité du lait par rapport à une valeur de conductibilité minimale prédéterminée. De préférence, les moyens de mesure comportent une sonde de mesure à perméabilité variable et un pont de mesure, alimenté en courant alternatif, et dans une branche duquel est insérée la sonde de mesure. Avantageusement, un élément résistif sensible à la température, ou thermistance, est connecté dans une des branches du pont adjacente à celle où insérée la sonde de mesure ét est relié mécaniquement à la sonde de mesure, Le signal de mesure xecueilli dans la diagonale de mesure du pont est appliqué, de préférence après amplification et redressement, soit à un appareil de mesure, soit, de préférence, à un comparateur relié à des moyens indicateurs. D'autres particularités et avantages de la présente invention ressortiront à la lecture de la description, faite ci-apras à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures du dessin joint qui illustre figure 1 : une vue schématique d'ensemble d'un appareil conforme à l'invention ; - figure. 2 : une vue schématique en coupe de la sonde de mesure de l'appareil représenté à la figure 1 , - figure 3 : une vue schématique du circuit de montage électrique de l'appareil représenté à la figure 1 ; et - figure 4 : une courbe représentative de la variation de la conductivité d'une solution de chlorure de potassium en fonction du titre de cette solution. L'appareil illustré par la figure 1 comporte un bottier portatif 10 et une canne tubulaire il munie à son extrémité (représentée en coupe) d'une sonde de mesure 12 reliée électriquement au bottier 10. La sonde de mesure 12 est reliée à un circuit de mesure 13 qui, lorsque la sonde 12 est plongée dans du lait, délivré en sortie un signal de mesure sous forme d'une tension dont l'amplitude est représentative de la conductibilité de ce lait. Ce signal de mesure est appliqué à un circuit comparateur 14 qui comporte une sortie 14a reliée à une lampe A, une sortie 14b reliée à une lampe N et une sortie 14c reliée à une lampe D.Au circuit comparateur 14 sont par ailleurs reliées une première source de tension ajustable 15 qui fournit une première tension bye seuil d'amplitude Vmax et une seconde source de tension ajustable 16 qui fournit une seconde tension de seuil d'amplitude Vmin inférieure à la première.Lorsque l'amplitude V du signal m de mesure est supérieure b Vmax, le circuit comparateur 14 délivre, sur sa sortie 14a, un signal provoquant l'allumage de la lampe A, ce qui indique que le lait présente une conductibilité trop grande, ce lait étantalorn dit "anormal11. Lorsque l'plitude V est inférieure à Vmin, le circuit comparateur 14 dO re, sur sa sortie 14c, un signal provquant l'allumage de la lampe D, ce qui indique que le lait présente une conductibilité trop faible, le la-it étant alors dit Udouteux". Enfin, lorsque V est m compris entre Vmin et Vmax1 le lait est dit "normal" et la lampe N s'allume. Au circuit de Mesure 13 est également relié un circuit d'étalonnage 17 auquel est applique une tension de référence Vréf fournie par une source 18 et à la sortie duquel est branchée une lampe indicatrice g qui s'allume dès que la conductibilité d'un liquide de référence dans lequel est plongée la sonde 12 atteint une valeur de référence prédéterminée, inférieure, dans le cas présent, à la conductibilité minimale que doit présenter le lait pour etre considéré comme normal. Le bottier 10 comporte une source de tension d'alimentation 19, par exemple une batterie, qui alimente l'appareil lors de la fermeture d'un interrupteur 20, fermeture qui provoque l'allumage d'une lampe témoin M.Enfin, est prévu un circuit 21 de contrôle de La tension +V de la batterie 19, circuit à la sortie duquel est branchée une lampe C dont l'allumage indique que la tension d'alimentation, fournie par la batterie 19, est devenue trop faible. La figure 2 illustre plus en détail la sonde de mesure 12. Cette sonde comporte deux électrodes 22 identiques, parallèles et à section carrée, dont la partie supérieure est noyée dans un corps en verre 23 lui mmme emmanchE à la partie inférieure de la canne tubulaire 11. Les électrodes 22 sont par exemple en platine, sont disposées avec des faces en regard parallèles et forment une sonde à perméabilité variable réliée électriquement au bottier 10 par des conducteurs 22a et 22b traversant le corps en verre 23 et passant à l'intérieur de la canne 11. La partie inférieure des électrodes 22 est entourée par un tube 24,par exemple en matière plastique tran-sparente, fixé au corps 23.Le tube 24 présente des orifices 24a pratiqués dans sa paroi et affleurant l'extrémité inférieure du corps 23 pour permettre la circulation du liquide entre les électrodes et éviter la présence de bulles d'air dans la sonde lorsque cette dernière est plongée dans le lait. Enfin, une sonde de température 25 est disposée entre les électrodes à proximité de la surface inférieure du corps 23. Cette sonde est formée par une thermistance reliée électriquement au bottier 10 par des conducteurs 25a et 25b. Sur la figure 4, on a représenté plus en détail les circuits contenus dans le bottier 10. Le circuit de mesure 13 comporte un pont de mesure 26 dont une branche 26a est formée par la sonde à perméabilité variable constituée par les électrodes 22. Le pont 26 est alimenté en courant alternatif, pour éviter la polarisation des électrodes, par un oscillateur 27 qui délivre un signal de fréquence égale à 1000 Hz. Une branche 26b adjacente à la branche 26a comporte une résistance 28 sur laquelle est branchée en parallèle la thermistance 25. L'autre branche 26c, adjacente à la branche 26a,comporte une résistance 29 tandis que la branche 26d, opposée à la branche 26a, comporte une résistance 30 et une résistance ajustable 31 Les résistances 28 et 30 pourront etre choisies ajustables pour faciliter le réglage du pont. Le signal alternatif recueilli dans la diagonale de mesure du pont 26 est amplifié par un amplificateur 32, relié au pont 26 par l'intermédiaire de condensateurs de découplage 33, et le signal fourni par l'amplificateur 32 est redressé par un redresseur 34. Enfin, le signal continu délivré par le redresseur 34 est amplifié par un amplificateur 35 dont la sortie est reliée au circuit comparateur 14 et au circuit d'étalonnage 17. Le circuit comparateur 14 comporte un premier comparateur 36 dont une entrée 36a est reliée à la sortie de l'amplificateur 35 et dont l'autre entrée 36b est reliée à la source de tension ajustable 15 qui délivre la tension Vmax. Un second comparateur 37 a une entrée 37a reliée à la sortie de l'amplificateur 35 et son autre entrée 37b reliée à la source de tension ajustable 16 qui délivre la tension Y in. Lea sorties 36s et 37s des comparateurs 36 et 37 sont respectivement reliées à la base de transistors 38 et 39 par l'intermédiaire de résistance 40 et 41.Les émetteurs des transistors 38 et 39 sont au potentiel zéro (masse) et leurs collecteurs sont reliés par l'intermédiaire de résistances 42 et 43 à un point 44 maintenuàunpotentiel +V1 par une diode Zener 45 disposée en série avec une résistance 46 entre une borne de potentiel +V et la borne de potentiel zéro (masse). Le collecteur du transistor 39 est relié à la base. d'un transistor 47 par l'intermédiaire d'un inverseur 48 et d'une résistance 49. Ce transistor 47 a son collecteur relié à la borne de potentiel +V par une résistance 50 et a son émetteur relié à une borne de la lampe D dont l'autre borne est au potentiel zéro. Le collecteur du transistor 39 est également relié à une entrée d'un circuit NON ET 51, à deux entrées, l'autre entrée de ce circuit 51 étant reliée au collecteur du transistor 38. La sortie du circuit NON ET 51 est reliée à la base d'un transistor 52 par l'intermédiaire d'un inverseur 53 et d'une résistance 54. Ce transistor 52 a son collecteur relié à la borne de potentiel +V par la résistance 50 et son émetteur relié à une borne de la lampe A dont 1 '.autre borne est au potentiel zéro. Enfin, le collecteur du transistor 39 est aussi relié à une ventrée d'un circuit NON ET 55, à deux entrées, l'autre entrée de ce circuit 55 étant reliée à la sortie du circuit NON ET 51. La sortie du circuit NON ET 55 est reliée à la base d'un transistor 56 par l'intermédiaire d'un inverseur 57 ét d'une résistance 58. Ce transistor 56 a son collecteur relié à la borne de potentiel V par la résistance 50 et son émetteur relié à une borne de la lampe N dont l'autre borne est au potentiel zéro. Le fonctionnement du circuit comparateur 14 est le suivant En supposant que le pont de mesure 26 est équilibré pour une valeur de conductivité notablement inférieure à rcelle de la conductivité minimale que doit présenter le lait, lorsque la sonde 12 sera plongée dans du lait, le pont de mesure 26 sera d'autant plus déséquilibré que la conductivité du lait sera grande et, en conséquence, l'amplitude V du signal de mesure m délivré en sortie de l'amplificateur 35 sera d'autant plus grande. Tant que l'amplitude V du signal de mesure reste in m férieure à V int , et donc, a fortiori, à Vmax, les comparateurs 36, 37 délivrent chacun un signal sur leur sortie 36s, 37s, et les transistors 38 et 39 sont conducteurs. Les collecteurs des transistors 38 et 39 sont alors tous deux à un potentiel de niveau logique zéro et les sorties des circuits NON ET 51 et 55 sont donc toutes deux à un niveau logique haut (potentiel +V1). Du fait de la présence des inverseurs 4R, 53 et 57, les bases des transistors 52 et 56 sont maintenues au potentiel zéro et ces transistors 52 et 56 sont bloqués, tandis que le transistor 47 conduit , ce qui provoque 1 'allumage de la lampe D. Lorsque l'amplitude V est comprise entre V et Vmaxî m min seul le comparateur 36 délivre un signal sur sa sortie, et le transistor 39 est bloqué. Le collecteur du transistor 39 est à un potentiel +V1 et les sorties des circuits NON ET 51 et 55 sont respectivement à un niveau logique bas (potentiel zéro) et haut. Les transistors 47 et 52 sont bloqués et seule la lampe N s'allume. Enfin, lorsque l'amplitude V est supérieure à V , V m max les comparateurs 36 et 37 ne délivrent aucun signal, les transistors 47 et 56 sont bloqués et seule la lampe A s'allume. Le réglage initial du pont 26 est réalisé au moyen du circuit d'étalonnage 17. Ce circuit comprend un comparateur 59 dont une entrée 59a est reliée à la sortie de l'amplificateur 35 et dont 11 autre entrée 59b est reliée S la source de tension de référence 18 qui délivre la tension Vréf. La sortie 59s du comparateur 59 est reliée, par une résistance 60, à la base d'un transistor 61. Le transistor 61 a son émetteur relié à la masse et son collecteur relié d'une part, à la borne +V de la source d'alimentation par une résistance 62 et, d'autre part, à la base d'un transistor 63 par une résistance 64. Le transistor 63 a son collecteur relié à la borne de potentiel +V par la résistance 50 et son émetteur relié à une borne de la lampe z dont l'autre borne est au potentiel zéro. Le réglage initial de l'appareil est effectué comme suit. On plonge la sonde 12 dans un liquide de référence de conductivité Co connue et inférieure à la conductivité minimale que le lait doit présenter. On ajuste ensuite la résistance 31 à sa valeur pour laquelle le seuil d'allumage de la lampe Z est atteint, seuil pour lequel 1 'amplitude du signal issu de 1 'am- plificateur 35 atteint la valeur Vref, pour laquelle les transistors 61 et 63 sont respectivement bloqués et débloqués. Pour effectuer le réglage initial de appareil on utilise, par exemple, comme liquide de référence une solution titrée de chlorure de potassium (KC1). La variation de la conductivité de la solution de KC1, exprimée en mho/cm, par rapport au titre de la solution exprimé en moles/litre, est illustrée par la courbe de la figure 4. Le lait normal a une conductivité minimale Cmin comprise entre 30.10 et 40.10 mho/cm, et l'on choisit, par exemple, une conductivité Co égale à 20.10 mho/cm pour effectuer l'équilibrage initial du pont de mesure, cette valeur correspondant à une solution de KC1 titrant environ 1,65.10 -2 mole/litre. Les valeurs Vmin et Vmax sont ensuite ajustes en fonction des valeurs admissibles de conductivité minimale, Cmin, et maximale, Cmax, du lait. Le lait normal ayant une conductivité au maximum comprise entre 50.10-4 et 60.10-4 mho/cm, on pourra choisir pour Cmin et Cmax des valeurs respectivement égales à 35.10-4 et 55.10-4 mho/cm. Ces valeurs correspondent à des solutions de KC1 titrant respectivement environ 2,9.10-2 et 4,6.10 mole/litre, et on pourra utiliser de telles solutions titrées pour ajuster les valeurs de Vmin et Vmax. On a également représenté à la figure 3 le circuit 21 de contrle du niveau de- la tension +V. Ce circuit comporte un transistor 65 dont la base est, d'une part, reliée, par une résistance 66, au point milleu d'un diviseur de potentiel formé par des -résistances 67 et 68 branchées en série entre la borne de potentiel zéro et la borne de potentiel +V, et, d'autre part, reliée par une résistance 69 9 la borne de potentiel zéro. L'émetteur du transistor 65 est au potentiel zéro et son collecteur est relié à la borne de potentiel +V par une résistance 70.Un transistor 71 a sa base reliée au collecteur du transistor 65, son collecteur relié å la borne de potentiel +V par la résistance 50 et son émetteur relié à une borne de la lampe C dont l'autre borne est au potentiel zéro Tant que le potentiel +V reste supérieur å une valeur minimale, qui peut être réglée en ajustant par exemple la valeur de la résistance 66, le transistor 65 conduit et le transistor 71 est bloqué. Lorsque ce po tentiel décroit, notamment en cas de décharge de la batterie 19, le transistor 65 se bloque, ce qui provoque la conduction du transistor 71 et l'allumage de la lampe C. Enfin, la lampe témoin M a une borne reliée à la borne de potentiel +V par la résistance 50, et l'autre borne au potentiel zéro, cette lampe N s'allumant des la fermeture de l'interrupteur 20 qui connecte la borne positive de la batterie 19 àla borne +V,- la borne négative de la batterie 19 étant reliée ala masse. L'appareil qui vient d'être décrit présente le grand avantage d'être portatif et autonome et de fournir une indication immédiate de la qualité du lait. De plus, la présence de la sonde de température 25, dans une des branches du pont de mesure 26, introduit une compensation immédiate de température, ce qui permet une utilisation très rapide de 1'appareil. Cet appareil s'avère donc particulièrement adapté au contrôle immédiat de la qualité du lait soit lors du ramassage du lait chez les producteurs, soit au lieu de la collecte de ce lait, où il est cond1tionn ou transformé. Une autre application du procédé et de l'appareil con forme & invention est la détection et la localisation d'une mammite chez un animal, Qt ,n particulier chez la vache. En effet, si un lait anormal a été détecté,til est possible d'effectuer directement un contrôle du lait produit par un animal pour déterminer si le caractère anormal du lait est lié à cet animal et, éventuellement, de détecter chez cet animal, la mamelle atteinte en contrôlant séparément le lait produit par les différentes mamelles. Bien entendu, diverses modifications ou adjonctions pourront être apportées au mode particulier de réalisation ciavant décrit sans pour cela sortir du cadre de l'invention. On pourra notamment, dans l'appareil conforme à l'invention, remplacer les circuits comparateur et d'étalonnage par un appareil de mesure à équipage mobile, par exemple du type voltmètre, auquel on appliquera directement le signal de mesure. Dans ce cas, on disposera, sur le cadran de cet appareil de mesure, des repères dont la position correspond aux valeurs de conductivité minimale maximale et de référence, la position de l'aiguille de l'appareil de mesure par rapport b ces repères fournissant l'indication de la qualité du lait contrôlé. REVENDICATION s 1. Procédé pour effectuer le tri du lait, caractérisé en ce que l'on compare la valeur de la conductivité du lait à contrôler avec une valeur de conductivité maximale prédéterminée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que 1 'on choisit une valeur de conductivité maximale comprise environ entre 50 et 60 mho/cm. 3. Procédé selon l'une quelconque des revendication 1 et 2, caractérisé en ce que l'on compare la valeur de la conductivité du lait à contrôler avec une valeur de conductivité minimale prédéterminée. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on choisit une valeur de conductivité minimale comprise environ entre 30 et 40 mho/cm. 5. Appareil pour effectuer le tri du lait, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens dits de mesure susceptibles de délivrer un signal, dit de mesure, représentatif de la conductivité du lait et des premiers moyens indicateurs, reliés aux moyens de mesure, et susceptibles de fournir une indication de la valeur de la conductivité du lait par rapport à une valeur maximale prédéterminée. 6. Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des seconds moyens indicateurs, reliés aux moyens de mesure, et susceptibles de fournir une indication de la valeur de la conductivité du lait par rapport à une valeur minimale prédéterminée. 7. Appareil selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comportent une sonde à perméabilité variable susceptible d'être plongée dans le lait à contrôler, un pont de mesure dans une branche auquel est branchée ladite sonde, un circuit oscillateur pour l'alimentation en courant alternatif du pont de mesure,une sonde de température ê résistance variable reliée mécaniquement à ladite sonde à perméabilité variable et électriquement a u d i t pont de mesure, et des moyens awplificateurss reliés a la diagonale de mesure dudit pont de mesure et susceptibles de délivrer ledit signal de mesure. 8. Appareil selon 1 'une quelconque des revemdications 5 d 7, caractérisé en ce qu'il comporte un appareil de mesure à équipage mobile, relié audit moyens de mesure, et sur le cadran duquel sont disFosE-s des re-es dont la position est représentative desdites valeurs minimale et maximale de conductivité. 9. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé en ce qu 'il comporte un circuit comparateur ayant une première entrée susceptible de receveur ledit signal de mesure, une deuxième entrée reliée à une première source de tension ajustable, une troisième entrée reliée à une seconde source de tension ajustable d'amplitude inférieure à celle de la première source, un premier élément commutateur susceptible de passer d'un premier à un second état lorsque l'amplitude du signal de mesure devient supérieure à celle de la tension délivrée par la première source, et un deuxième élément commutateur susceptible de passer d'un premier à un second état lorsque l'amplitude du signal de mesure devient inférieure à celle de la tension délivrée par la seconde source. 10. Appareil selon la revendication 9, caractérisé en ce que ledit circuit comparateur comporte un troisième élément commutateur susceptible d'être dans un premier état lorsque l'amplitude du signal de mesure est supérieure à celle de la tension délivrée par la première source ou inférieure à celle de la tension délivrée par la seconde source, et d'être dans un second état lorsque l'amplitude du signal de mesure est comprise entre celles des tensions délivrées par les première et seconde sources. 11. Appareil selon l'une quelconque des revendications 7 et 10, caractérisé en ce que ledit circuit comparateur comporte un premier comparateur ayant une entrée reliée à ladite première entrée et une autre entrée relié à ladite seconde entrée, un second comparateur ayant une entrée reliée à ladite première entrée et une autre entrée reliée à ladite troisième entrée, en ce que lesdits éléments commutateurs sont des transistors dont la base est reliée à la sortie d'au moins un des premier et second comparateurs, et en ce que les moyens indicateurs sont des lampes branchées dans les circuits émetteur-collecteur desdits transistors. 12. Appareil selon l'une quelconque des revendications 5 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réglage dudit pont de mesure et des troisièmes moyens indicateurs susceptibles de fournir une indication de la valeur de l'amplitude du signal de mesure par rapport à une valeur de référence prédéterminée. 13. Dispositif pour la détection et la localisation d'une mammite chez un animal, caractérisé en ce qu'il comporte un appareil selon la revendication 5.