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Patent Searching and Data


Title:
MONITORING A MILKING MACHINE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/228841
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to an arrangement (1), comprising: • a milking machine (2) which has a line portion (3) for a fluid; • a monitoring device (4) for monitoring contents of the fluid when the fluid flows through the line portion (3), which monitoring device comprises: o a light-source unit (5) which emits light into the line portion (3), o a detection unit (6) for spectrally resolved detection of light exiting the line portion (3), wherein the detection unit (6) is designed to output a signal on the basis of which the contents of the fluid flowing through the line portion (3) can be determined.

Inventors:
PETERS PETER (DE)
ZENZ CHRISTOPH (DE)
WORTMANN MARTIN (DE)
Application Number:
PCT/EP2022/059101
Publication Date:
November 03, 2022
Filing Date:
April 06, 2022
Export Citation:
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Assignee:
GEA FARM TECHNOLOGIES GMBH (DE)
International Classes:
A01J7/02; A01J5/013
Domestic Patent References:
WO2006105990A22006-10-12
WO2013081534A12013-06-06
WO2003040704A12003-05-15
Foreign References:
DE102018111675A12019-11-21
Attorney, Agent or Firm:
NEUMANN, Ditmar (DE)
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Claims:
Ansprüche

1. Anordnung (1), umfassend:

eine Melkvorrichtung (2) mit einem Leitungsabschnitt (3) für ein Fluid,

■ eine Überwachungseinrichtung (4) zur Überwachung von Inhaltsstoffen des Fluids, wenn das Fluid durch den Leitungsabschnitt (3) strömt, umfassend o eine Lichtquelleneinheit (5), welche Licht in den Leitungsabschnitt (3) aus sendet, o eine Detektionseinheit (6) zur spektral aufgelösten Erfassung von Licht, wel ches aus dem Leitungsabschnitt (3) austritt, wobei die Detektionseinheit (6) zur Ausgabe eines Signals eingerichtet ist, anhand dessen die Inhaltsstoffe des durch den Leitungsabschnitt (3) strömenden Fluids bestimmbar sind.

2. Anordnung (1) nach Anspruch 1, wobei die Melkvorrichtung (2) weiterhin eine Hauptleitung (7) aufweist, und wobei der Leitungsabschnitt (3) von der Hauptlei tung (7) abzweigt und in die Hauptleitung (7) mündet.

3. Anordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Leitungsab schnitt (3) einen zumindest teilweise transparenten Bereich (8) aufweist, und wo bei die Überwachungseinrichtung (4) derart als ein Handgerät (10) ausgebildet ist, dass, wenn das Handgerät (10) an den zumindest teilweise transparenten Bereich (8) des Leitungsabschnitts (3) gehalten wird, von der Lichtquelleneinheit (5) aus- gesendtes Licht in den Leitungsabschnitt (3) gelangt und aus dem Leitungsab schnitt (3) austretendes Licht zur Detektionseinheit (6) gelangt.

4. Verfahren zur Analyse eines Fluids in einem Leitungsabschnitt (3) einer Melkvor richtung (2), umfassend: a) Einleiten von Licht in den Leitungsabschnitt (3), b) Spektral aufgelöstes Detektieren von Licht, welches aus dem Leitungsab schnitt (3) austritt, c) Analysieren des Fluids auf Inhaltsstoffe anhand des gemäß Schritt b) detek- tierten Lichts.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Verfahren mit einer Anordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 durchgeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schritte a) bis c) an mindestens zwei Überwachungsstellen (9) durchgeführt werden, und wobei die in Schritt c) für die mindestens zwei Überwachungsstellen (9) erhaltenen Ergebnisse miteinander verglichen werden. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei die Schritte a) und b) mit ei nem Handgerät (10) durchgeführt werden, welches in Schritt c) die gemäß Schritt b) erfassten Informationen an einen Zentralcomputer übermittelt, und wobei in Schritt c) weiterhin der Zentralcomputer die Analyse durchführt und das Ergebnis an das Handgerät (10) übermittelt. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, wobei die Schritte a) bis c) zyklisch durchgeführt werden, und wobei zwischen aufeinander folgenden Zyklen eine jeweilige Kalibrierung durchgeführt wird.

9. Verfahren zur Analyse eines Fluids in einer Melkvorrichtung (2), umfassend:

A) Abzweigen eines Teils des Fluids aus einem Leitungsabschnitt (3) der Melk- Vorrichtung (2),

B) Einleiten von Licht in das gemäß Schritt a) abgezweigte Fluid,

C) Spektral aufgelöstes Detektieren von Licht, welches aus dem Fluid austritt,

D) Analysieren des Fluids auf Inhaltsstoffe anhand des gemäß Schritt C) detek- tierten Lichts.

Description:
Überwachung einer Melkvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Überwachung einer Melkvorrichtung auf der Basis einer Analyse eines Fluids, insbesondere von Milch.

Rohmilch ist ein bedeutsames Lebensmittel und ein wichtiger Rohstoff für die Nahrungsmittelindustrie. Zum Schutz des Verbrauchers, zur technischen Verarbei tungsfähigkeit sowie zur Marktlenkung muss Rohmilch bestimmten nationalen sowie internationalen Qualitätsanforderungen entsprechen.

Bei Melkvorrichtungen und -verfahren generell und insbesondere beim automati schen und automatisierten Melken mit halb- und auch vollautomatischen Melksyste men spielen erweiterte Funktionen eine wichtige Rolle. Insbesondere steht die Ge währleistung von Qualitätsstandards der Milch, insbesondere auch die Prüfung auf sinnfällig veränderte Milch im Vordergrund.

Es ist bekannt, ermolkene Milch mittelbar oder unmittelbar nach einem Melkvor gang spektroskopisch auf Inhaltsstoffe zu analysieren. Dabei wird das charakteristi sche Absorptionsspektrum der Inhaltsstoffe ausgenutzt. Wird Licht einer bestimmten Wellenlänge in die Milch eingeleitet, wird dieses von der Milch absorbiert, sofern die Milch einen Inhaltsstoff aufweist, der diese Wellenlänge absorbiert.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, LED's mit einer festen Wellenlänge zur spektroskopischen Analyse zu verwenden. Das ist mit einfachen Bauteilen möglich, die neben der einen LED lediglich einen Lichtsensor und eine einfache Auswerteelek tronik benötigen. Ein derartiges Bauteil ist aber nur für einen bestimmten Inhaltsstoff sensitiv. Bereits bei der Gestaltung des Bauteils ist daher eine Festlegung erforderlich, welcher Inhaltsstoff dies sein soll. Die Analyse von mehreren verschiedenen Inhaltss toffen erfordert gemäß Stand der Technik einen größeren Aufwand, beispielsweise indem eine Laboruntersuchung durchgeführt wird. Alternativ müssten mehrere Bautei le mit unterschiedlichen LED's verwendet werden. Bei mehreren LED's ist es notwen dig, diese separat nacheinander einzuschalten und damit die Wellenlängen getrennt voneinanderzu analysieren. Pro LED wird ein spektraler Wert aufgenommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik eine Möglichkeit vorzustellen, mit geringem Aufwand eine Melkvorrich- tung auf der Basis von Inhaltsstoffen eines durch die Melkeinrichtung strömenden Fluids zu überwachen.

Diese Aufgabe wird gelöst mit der Anordnung und den Verfahren gemäß den un abhängigen Ansprüchen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängi gen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird eine Anordnung vorgestellt. Die Anordnung umfasst:

■ eine Melkvorrichtung mit einem Leitungsabschnitt für ein Fluid,

■ eine Überwachungseinrichtung zur Überwachung von Inhaltsstoffen des Fluids, wenn das Fluid durch den Leitungsabschnitt strömt, umfassend o eine Lichtquelleneinheit, welche Licht in den Leitungsabschnitt aussendet, o eine Detektionseinheit zur spektral aufgelösten Erfassung von Licht, welches aus dem Leitungsabschnitt austritt, wobei die Detektionseinheit zur Ausgabe eines Signals eingerichtet ist, anhand dessen die Inhaltsstoffe des durch den Lei tungsabschnitt strömenden Fluids bestimmbar sind.

Die beschriebene Anordnung dient der Analyse eines Fluids, vorzugsweise von Milch, insbesondere von Kuhmilch. Die Milch kann mittelbar oder unmittelbar nach einem Melkvorgang analysiert werden. Unter Milch ist dabei nicht nur reine Milch, sondern auch verunreinigte Milch zu verstehen. Ein Gemisch aus reiner Milch und Blut oder Chemikalien wie Reinigungsmitteln oder Dippmitteln stellt verunreinigte Milch dar und wird hierin auch als „Milch" bezeichnet. Alternativ kann das Fluid beispielsweise ein Reinigungsmittel sein.

Unter einer Analyse ist zu verstehen, dass das Fluid auf seine Zusammensetzung untersucht wird. Dabei kann Milch als das Fluid auf Inhaltsstoffe wie Fett, Protein und Laktose oder auf Kontaminationsstoffe wie Antibiotika, Dippmittel, Reinigungsmittel oder Wasser untersucht werden. Auch kann ermittelt werden, ob feste Partikel, Flo cken, Schaum und Blasen in der Milch enthalten sind. Bei einem Reinigungsmittel kann dessen Zusammensetzung bestimmt werden.

Die Analyse kann darin bestehen, zwischen Vorliegen und Nichtvorliegen von be stimmten Stoffen zu unterscheiden, ohne diese Stoffe zu quantifizieren. So kann ermit telt werden, ob Milch verunreinigt ist oder ein Reinigungsmittel eine bestimmte Sub stanz enthält. Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise festgestellt werden, wel chen Fettanteil die Milch hat. Das Nichtvorliegen eines bestimmten Inhaltsstoffs kann insbesondere dadurch festgestellt werden, dass dieser Inhaltsstoff nicht in einer messbaren Menge in dem Fluid vorliegt. Die Milch kann beispielsweise darauf untersucht werden, ob die Milch Blut und/oder Harnstoff enthält. Die mit Blut und/oder mit Harnstoff in erhöhter Form verunreinigte Milch kann dann ausgesondert werden, vorzugsweise bevor diese mit anderer Milch vermischt wird. Zudem kann Blut in Milch auf eine Verletzung des Tieres hinweisen, von dem die Milch stammt. Wird Blut erkannt, kann das entsprechende Tier einer Untersuchung unterzogen werden, um den Gesundheitszustand des Tieres zu verifizieren. Darüber hinaus kann die Analyse darin bestehen, dass Inhaltsstoffe quanti fiziert werden. So kann beispielsweise der Anteil von Protein, Fett und/oder Laktose in Milch bestimmt werden oder es kann der Anteil eines Reinigungsmittels in einem Rei nigungsfluid bestimmt werden.

Die Anordnung kann zur Überwachung der Melkvorrichtung, insbesondere zu de ren Prozessüberwachung beitragen. Beispielsweise können mit der Anordnung zeitli che Veränderungen in der Zusammensetzung des Fluids erkannt werden. Das ist ins besondere bei der Konzentration von Reinigungsmitteln in Milch relevant. Mit der An ordnung kann der Laktationszyklus oder eine Trächtigkeit eines Tieres erkannt wer den. Zudem kann die Anordnung zur Flusserkennung genutzt werden. Damit kann beispielsweise zwischen einem Melkvorgang und einem Reinigungsvorgang unter schieden werden. Vorzugsweise ist die Anordnung dazu eingerichtet, in Reaktion auf die ermittelten Ergebnisse eine Handlungsanweisung auszugeben, beispielsweise in Form eines Alarms oder einer Warnung.

Die Anordnung umfasst eine Melkvorrichtung. Die Melkvorrichtung umfasst einen oder mehrere Melkstände. Für jeden Melkstand weist die Melkvorrichtung vorzugs weise ein jeweiliges Melkzeug auf. Die Melkzeuge sind vorzugsweise über ein Lei tungssystem mit einem Milchtank der Melkvorrichtung verbunden. Weiterhin kann die Melkvorrichtung eine Reinigungseinrichtung zum Reinigen des Leitungssystems und/oder der Melkzeuge aufweisen. Vorzugsweise umfasst die Melkvorrichtung alles, was zum Melken bis zur Abgabe der Milch beispielsweise an ein Transportfahrzeug dient. Die Melkvorrichtung kann auch als ein Melksystem oder als eine Melkanlage bezeichnet werden.

Die Melkvorrichtung umfasst einen Leitungsabschnitt für das zu analysierende Fluid. Als Leitungsabschnitt ist ein Teil einer Leitung aufzufassen, durch welche das Fluid hindurchfließen kann. Der Leitungsabschnitt kann beispielsweise Teil eines Roh res oder Schlauchs sein. Der Leitungsabschnitt hat mindestens einen Einlass, über welchen das Fluid in den Leitungsabschnitt eingeleitet werden kann und mindestens einen Auslass, über den das Fluid aus dem Leitungsabschnitt heraus gelangen kann. Der mindestens eine Einlass und der mindestens eine Auslass sind voneinander ver schieden. Der Leitungsabschnitt muss nicht gesondert vom Rest der Leitung abge grenzt sein. Insbesondere ist nicht erforderlich, dass sich der Leitungsabschnitt über genau ein Rohrbauteil erstreckt. Der mindestens eine Einlass und der mindestens eine Auslass definieren lediglich Anfang beziehungsweise Ende des Leitungsabschnitts und müssen nicht beispielsweise mit einer Fuge zwischen aneinandergesetzten Rohr bauteilen zusammenfallen. Der Leitungsabschnitt ist lediglich insoweit körperlich de finiert, als dass die Anordnung dazu eingerichtet ist, das Fluid innerhalb des Leitungs abschnitts zu analysieren. Das bedeutet, dass sich der Leitungsabschnitt mindestens über einen Messbereich erstreckt, innerhalb dessen das Fluid analysiert werden kann. Der Messbereich muss allerdings nicht den gesamten Leitungsabschnitt umfassen. Insbesondere ist es möglich, dass sich der Messbereich nicht über einen gesamten Leitungsquerschnitt erstreckt.

Die Überwachung des Fluids kann an einer beliebigen Position der Melkvorrich tung erfolgen. Als Überwachungsstelle kommt insbesondere jede Position in Frage, die von verkehrsfähiger, aber auch von nicht verkehrsfähiger Milch durchflossen wird. Für verkehrsfähige Milch kommt jede Position vom Melkbecher eines Melkzeugs (vier telindividueller Bereich) bis zum Milchtank in Frage. Für nicht-verkehrsfähige Milch kommen alle Leitungen und Komponenten in Frage, die beispielsweise von einem abgezweigten Vorgemelk oder von kontaminierter Milch (z.B. durch Antibiotika) durch flossen werden. Die Bereiche verkehrsfähiger und nicht-verkehrsfähiger Milch können sich überschneiden oder komplett voneinander getrennt sein. Dass die beschriebenen Positionen für Milch bestimmt sind, bedeutet nicht, dass an diesen Positionen zwangs läufig Milch das zu überwachende Fluid ist. So kann auch ein Reinigungsmittel das zu überwachende Fluid sein, welches zwischen zwei Melkvorgängen durch einen Lei tungsabschnitt strömt, welcher während des Melkens von Milch durchströmt wird.

Vorzugsweise kann die Milch einer bestimmten Zitze analysiert werden. Vorzugs weise ist in dem Fall für jede Zitze jeweils einen Überwachungsstelle vorgesehen, so dass die Milch eines Tieres zitzenindividuell analysiert werden kann. Diese Analyse kann im Falle von Kühen auch als viertelindividuell bezeichnet werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Überwachungsstelle stromab eines Milchsammelstücks ange- ordnet sein, so dass die Milch tierindividuell analysiert werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann eine Überwachungsstelle zwischen Melkstand und Milchtank ange ordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Überwachungsstelle im Bereich einer Zusammenführung der Milch von mehreren Melkständen angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine Überwachungsstelle unmittelbar am Milchtank angeordnet sein. Denkbar ist es auch, dass eine Überwachungsstelle zwischen einem Reinigungs automaten und einem Melkstand angeordnet ist. Auch in Leitungen für nicht verkehrs fähige Milch kann eine Überwachungsstelle angeordnet sein.

Die Anordnung weist weiterhin eine Überwachungseinrichtung auf. Diese ist dazu eingerichtet, das Inhaltsstoffe des Fluids zu überwachen, wenn das Fluid durch den Leitungsabschnitt strömt. Die Überwachungseinrichtung kann fest mit dem Leitungs abschnitt verbunden sein. Alternativ ist es möglich, die Überwachungseinrichtung temporär für die Überwachung zum Leitungsabschnitt zu bringen.

Es genügt, dass die Anordnung eine einzige Überwachungseinrichtung hat. Mög lich ist es aber auch, dass die Anordnung zwei oder mehr Überwachungseinrichtun gen aufweist. Diese können an unterschiedlichen Überwachungsstellen gleichzeitig das Fluid überwachen. Dadurch kann die Präzision der Überwachung erhöht werden. Gleichzeitig kann durch Vergleich der Messwerte geprüft werden, ob Defekte oder Verschleiß die Messung beeinträchtigen.

Mit der Überwachung kann insbesondere eine Kontamination des Fluids erkannt werden, beispielsweise im Falle von Milch durch Antibiotika, DippmitteL Reinigungs mittel und/oder Wasser. Alternativ oder zusätzlich können durch eine Phasenunter scheidung beziehungsweise durch eine physikalische Analyse beispielsweise Flo cken, Schaum und/oder Blasen in dem Fluid erkannt werden. Zudem kann der Füll stand des Leitungsabschnitts detektiert werden. Zur Prozessüberwachung können eine Milchflusserkennung, eine Flussanalyse, eine Erkennung von Defekten (bei spielsweise an Dichtungen) und/oder ein Vergleich zwischen einem erwarteten und einem tatsächlichem Zustand durchgeführt werden. Weiterhin kann die Überwa chungseinrichtung zur Reinigungsüberwachung und/oder Reinigungsoptimierung eingesetzt werden. Auch kann die Überwachungseinrichtung zur Qualitätsprüfung eingesetzt werden, indem DippmitteL Reinigungsmittel und/oder Wasser als das Fluid überwacht werden. Zudem ist es möglich, die Überwachungseinrichtung zur Überwa- chung von Verschleiß einzusetzen, beispielsweise bei Silikonschläuchen oder Silikon komponenten der Melkvorrichtung. Das ist deshalb der Fall, weil Fett oder andere Substanzen in Silikonmaterial hineindiffundieren können. Dies kann mit der Überwa chungseinrichtung erkannt werden.

Die Überwachungseinrichtung kann zudem bei der Separation von Kälbermilch eingesetzt werden. Dazu kann die Milch in einem Leitungsabschnitt analysiert werden, welcher Teil eines Abzweigs ist, über den Kälbermilch abgezweigt wird. Dadurch kann die Qualität der Kälbermilch sichergestellt werden.

Die Überwachungseinrichtung weist eine Lichtquelleneinheit und eine Detekti onseinheit auf. Über die Lichtquelleneinheit kann Licht in den Leitungsabschnitt ein geleitet werden, beispielsweise über ein Fenster in einer Begrenzung des Leitungsab schnitts. Über die Detektionseinheit kann Licht erfasst werden, welches aus dem Lei tungsabschnitt austritt, beispielsweise über ein weiteres oder das zuvor beschriebene Fenster in der Begrenzung des Leitungsabschnitts. Die Detektionseinheit ist vorzugs weise auf die Lichtquelleneinheit abgestimmt. Besonders bevorzugt deckt die Detek tionseinheit den gesamten von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Spektralbe reich ab. Die Detektionseinheit und die Lichtquelleneinheit sind vorzugsweise derart angeordnet, dass das aus dem Leitungsabschnitt austretende Licht, welches von der Lichtquelleneinheit stammt, mit der Detektionseinheit detektiert werden kann. Die De tektionseinheit weist einen oder mehrere Detektoren auf. Die Lichtquelleneinheit und die Detektionseinheit dienen dazu, das Fluid spektroskopisch zu analysieren. Das ist dadurch möglich, dass die Detektionseinheit zur spektral aufgelösten Erfassung des Lichts eingerichtet ist. Das bedeutet, dass mit der Detektionseinheit die Lichtintensität in Abhängigkeit von der Wellenlänge erfasst werden kann. Mit der Detektionseinheit kann also eine Vielzahl spektraler Einzelwerte aufgenommen werden, insbesondere aus dem gesamten Wellenlängenspektrum des aus dem Leitungsabschnitt austreten den Lichts, welches von der Lichtquelleneinheit stammt. Zur spektral aufgelösten Er fassung des Lichts umfasst die Detektionseinheit vorzugsweise ein Mittel zur spektralen Zerlegung des Lichts, beispielsweise ein Interferometer oder ein dispersives Ele ment wie ein Gitter oder ein Prisma. Im Falle des dispersiven Elements ist dieses vor zugsweise drehbar gelagert. Alternativ kann ein räumlich auflösender Detektor ver wendet werden, mit dem das spektral zerlegte Licht zu einem Messzeitpunkt gemes sen werden kann, beispielsweise ein CCD-Chip. Die Messgenauigkeit ergibt sich in dem Fall insbesondere aus der Auflösung des CCD-Chips.

- 0 - Bevorzugt weist die Detektionseinheit einen Detektor und ein Interferometer auf. Ein Interferometer ist eine Vorrichtung, welche durch Aufteilung eines Lichtstrahls in zwei Teilstrahlen und durch Zusammenführung der beiden Teilstrahlen mit Gangun terschied Interferenz erzeugt. Das Interferometer und der Detektor sind derart ausge bildet und angeordnet, dass aus dem Leitungsabschnitt austretendes Licht mit dem Interferometer spektral zerlegt und anschließend von dem Detektor detektiert werden kann. Durch die spektrale Zerlegung des Lichts mit dem Interferometer kann die De tektionseinheit das Licht spektral aufgelöst erfassen. Das Interferometer ermöglicht es also, bei dem aus dem Leitungsabschnitt austretenden Licht eine Vielzahl von spektra len Einzelwerten innerhalb des vorzugsweise kontinuierlichen Wellenlängenspek trums der Lichtquelleneinheit zu ermitteln. Das Interferometer kann beispielsweise ein Michelson-Interferometer oder ein Fabry-Perot-Interferometersein. Diese beiden Inter ferometer haben einen beweglichen Spiegel. Vorzugsweise weist das Interferometer ein, insbesondere genau ein, flexibles Element auf, welches unterschiedliche Teilspek tren des Gesamtspektrums der Lichtquelleneinheit erzeugt.

Die Detektionseinheit kann durch Rückkopplung von Referenzwerten automati siert justiert und/oder kalibriert werden. Die Detektionseinheit kann künden- und/oder herdenspezifisch angepasst werden. Darüber hinaus können zeitliche Veränderungen der Lichtquelleneinheit ausgeglichen werden.

Die Anordnung ist dadurch dazu eingerichtet, das Fluid innerhalb des Leitungs abschnitts zu analysieren, als dass die Lichtquelleneinheit und die Detektionseinheit auf den Leitungsabschnitt ausgerichtet sind. Der mit der Lichtquelleneinheit und der Detektionseinheit gebildete Messbereich zur Analyse der Milch fällt dadurch in den Leitungsabschnitt. Insoweit ist der Leitungsabschnitt gegenüber anderen Leitungstei len ausgezeichnet. Es genügt, dass die Anordnung nur während der Analyse als sol che besteht. Vor und nach der Analyse kann die Überwachungseinheit von dem Lei tungsabschnitt entfernt sein.

Die Anordnung umfasst vorzugsweise ein Micro-Electro-Mechanical System, kurz MEMS. Bei einem MEMS handelt es sich um ein Bauteil mit einer beweglichen mikro skopischen Struktur. Diese kann durch mechanische Beanspruchung oder durch An legen einer elektrischen Spannung betätigt werden. So kann die Detektionseinheit dadurch realisiert sein, dass ein Interferometer mit beweglichem Spiegel als eine sol che mikroskopische Struktur realisiert ist. Die Lichtquelleneinheit kann in fester Aus- richtung zum MEMS angeordnet sein, beispielsweise in Form eines gemeinsamen Bauteils oder in einem gemeinsamen Gehäuse. Die Lichtquelleneinheit und die Detek tionseinheit sind vorzugsweise relativ zueinander in einer festen Position und Ausrich tung angeordnet. Eine solche Vorrichtung ist besonders klein, robust, einfach inte grierbar und ermöglicht vergleichsweise einfache Analysen außerhalb eines Labors. Zudem kann eine solche Vorrichtung vergleichsweise einfach und günstig in großen Stückzahlen hergestellt werden.

Dass die Überwachungseinrichtung eine Lichtquelleneinheit aufweist, bedeutet, dass eine oder mehrere Lichtquelleneinheiten vorgesehen sind. Die Lichtquellenein heit umfasst vorzugsweise eine oder mehrere Lichtquellen. Weist eine Lichtquellen einheit mehrere Lichtquellen auf, sind diese vorzugsweise identisch zueinander aus gebildet. Alternativ kann durch aufeinander abgestimmte LED's als Lichtquellen ein kontinuierliches Spektrum erhalten werden, welches einen gewünschten Spektralbe reich abdeckt. Mehrere Lichtquellen können so angeordnet sein, dass der gesamte Messbereich gleichmäßig ausgeleuchtet wird. Die Lichtquellen können gleichartig oder unterschiedlich sein. Durch Kombination unterschiedlicher Lichtquellen kann ein besonders breites Wellenlängenspektrum erhalten werden. Denkbar ist auch, dass die Lichtquelleneinheit mehrere diskontinuierliche Lichtquellen aufweist wie beispiels weise Dampflampen, insbesondere Natriumdampflampen oder Quecksilberdampf lampen. Auch ist es möglich, dass die Lichtquelleneinheit dadurch ausgebildet ist, dass eine externe Strahlungsquelle eingekoppelt wird, beispielsweise über einen Lichtwellenleiter. Die Lichtquelleneinheit ist in dem Fall nur durch den Lichtwellenlei ter gebildet.

Mit der beschriebenen Anordnung kann das Fluid in dem Leitungsabschnitt ana lysiert werden. Das Fluid kann also analysiert werden, während das Fluid durch den Leitungsabschnitt strömt. Es ist nicht erforderlich, Stichproben zu entnehmen und zu analysieren. Das Entnehmen von Stichproben wäre einerseits aufwendiger als die Ana lyse in einem durchströmten Leitungsabschnitt. Andererseits liegen die Ergebnisse einer Stichprobenanalyse typischerweise erst mit Verzögerung vor. Sofern Milch nach Entnahme der Stichprobe bereits mit anderer Milch vermischt worden wäre, müsste daher gegebenenfalls die gesamte Milch entsorgt werden. Durch die Analyse im Lei tungsabschnitt kann hingegen beispielsweise verunreinigte Milch besonders schnell und einfach ausgesondert werden, insbesondere bevor diese Milch mit anderer Milch vermischt wird. Zudem ermöglicht die beschriebene Vorrichtung eine vollständige Analyse des Fluids, nicht nur die einer Stichprobe. Beispielsweise kann die Überwa chungseinrichtung eingesetzt werden, um Milch unmittelbar nach dem Melken zu analysieren, bevor die Milch in einem Milchtank mit anderer Milch vermischt wird.

Vorzugsweise sendet die Lichtquelleneinheit Licht mit einem kontinuierlichen Wellenlängenspektrum in den Leitungsabschnitt aus. Unter einem kontinuierlichen Wellenlängenspektrum ist zu verstehen, dass es einen Wellenlängenbereich gibt, von dem jede Wellenlänge in dem von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Licht ent halten ist. Das Wellenlängenspektrum weist also jedenfalls einen Abschnitt ohne Lücke auf. Das schließt nicht aus, dass das Wellenlängenspektrum mehrere kontinuier liche Abschnitte aufweist, zwischen denen eine jeweilige Lücke vorliegt. Bevorzugt ist allerdings, dass das Wellenlängenspektrum insgesamt lückenfrei ist. Das Wellenlän genspektrum ist vorzugsweise ein breitbandiges kontinuierliches Wellenlängenspek trum. Der Begriff „breitbandig" ist relativ zum Detektionsbereich der Detektionseinheit zu verstehen. Das Wellenlängenspektrum weist vorzugsweise Wellenlängen auf, die um mindestens 200 nm, insbesondere um mindestens 500 nm auseinander liegen. In dem Fall deckt das Wellenlängenspektrum zumindest einen 200 nm beziehungsweise einen 500 nm breiten Wellenlängenbereich ab, von dem jede Wellenlänge in dem Licht enthalten ist. Besonders bevorzugt deckt das Wellenlängenspektrum zumindest die Wellenlängen im Bereich von 1350 bis 2500 nm ab. Das Wellenlängenspektrum liegt vorzugsweise im Bereich des nahen Infrarots und/oder im Bereich des mittleren Infrarots. In dem Fall handelt es sich bei der Analyse des Fluids um Infrarot-Spektrosko pie. Denkbar ist aber auch, dass das Wellenlängenspektrum des Bereichs des sichtba ren Lichts ganz oder vollständig und/oder den UV-Bereich ganz oder vollständig ab deckt. Besonders bevorzugt deckt das Wellenlängenspektrum einen Wellenlängenbe reich ab, mit dem chemische Bindungen in dem zu analysierenden Fluid angeregt werden können. So kann der sogenannte spektrale Fingerabdruck des Fluids ermittelt werden. Das Wellenlängenspektrum des von der Lichtquelleneinheit ausgesendeten Lichts ist vorzugsweise in jedenfalls einem Abschnitt stetig. Beispielsweise kann es sich bei dem Wellenlängenspektrum um ein Plancksches Spektrum handeln, wie es bei der Schwarzkörperstrahlung vorliegt.

Durch die Lichtquelleneinheit mit kontinuierlichem Spektrum kann das Fluid auf verschiedene Inhaltsstoffe analysiert werden. Das kann insbesondere nach Art der dispersiven Spektroskopie erfolgen. Die Überwachungseinrichtung ist daher nicht auf die Analyse eines einzelnen Inhaltsstoffs beschränkt. Bei der Gestaltung der Überwa- chungseinrichtung ist daher keine Festlegung auf einen bestimmten Inhaltsstoff erfor derlich. Es ist nicht einmal eine Festlegung auf ein bestimmtes zu überwachendes Fluid erforderlich. Insoweit kann die Überwachungseinrichtung besonders flexibel eingesetzt werden.

Die Detektionseinheit gibt ein Signal aus, anhand dessen die Inhaltsstoffe des durch den Leitungsabschnitt strömenden Fluids bestimmbar sind. Dieses Signal ent hält vorzugsweise lediglich Informationen über das mit der Detektionseinheit spektral aufgelöst erfasste Licht.

Die Überwachungseinrichtung kann eine Auswerteeinheit aufweisen. Die Auswer teeinheit ist vorzugsweise dazu eingerichtet, das Fluid anhand von Signalen der De tektionseinheit auf Inhaltsstoffe zu analysieren. Die Auswerteeinheit kann in einem Gehäuse zusammen mit der Lichtquelleneinheit und der Detektionseinheit angeord net sein. In dem Fall kann die gesamte Analyse in der Überwachungseinrichtung durchgeführt werden.

Alternativ oder zusätzlich zur Verwendung einer Auswerteeinheit als Teil der An ordnung kann die Analyse des Fluids auch außerhalb der Anordnung erfolgen, bei spielsweise durch einen zentralen Server und/oder durch eine Cloud-Anwendung. Die Anordnung weist vorzugsweise eine Schnittstelle auf, über welche die Signale der De tektionseinheit ausgegeben werden können, insbesondere an eine externe Auswerte einheit, welche dazu eingerichtet ist, anhand von Signalen der Detektionseinheit Be standteile des Fluids zu identifizieren. Die Anordnung und die externe Auswerteeinheit können über ein Kabel, über eine drahtlose Verbindung und/oder über eine Internet verbindung miteinander verbunden sein.

Die Auswertung erfolgt vorzugsweise nach Art der Fouriertransformations- Spektroskopie, insbesondere nach Art der Infratrot- Fouriertransformations- Spektroskopie (kurz FTIR). An dem dabei erhaltenen Spektrum kann erkannt werden, welche Inhaltsstoffe in dem Fluid vorhanden sind. Beispielsweise kann bestimmt wer den, ob das Spektrum einen Peak bei einer charakteristischen Wellenlänge eines be stimmten Inhaltsstoffs aufweist. Auch können die Inhaltsstoffe quantifiziert werden. Dazu kann die Höhe eines Peaks ermittelt werden.

Zur Analyse des Fluids können die von der Detektionseinheit ausgesendeten Si gnale nach Art der dispersiven Spektroskopie ausgewertet werden. Dazu wird vor- zugsweise ein komplexer Auswertealgorithmus verwendet, mit welchem die Präsenz und optional auch die Konzentration von Inhaltsstoffen des Fluids berechnet werden können. Der Auswertealgorithmus verwendet die gemessenen spektralen Informatio nen als Eingangsparameter und berechnet daraus die gewünschten zu ermittelnden Kenngrößen oder Werte.

Der Auswertealgorithmus kann von einem gesonderten System mit Hilfe von Refe renzdaten und/oder unter Verwendung eines maschinellen Lernprogramms erhalten werden. Die von der Detektionseinheit ausgesendeten Signale enthalten Informatio nen zu dem von der Detektionseinheit erfassten Licht. Insbesondere im Falle einer Lichtquelleneinheit mit kontinuierlichem Spektrum kann die Überwachungseinrich tung besonders einfach umgestellt werden, um andere Inhaltsstoffe zu analysieren. Insbesondere ist dazu keine Änderung der Hardware erforderlich. Stattdessen genügt es, den Auswertealgorithmus zu ändern. Auch ist es möglich, durch Anpassung der Software der Auswerteeinheit die Messgenauigkeit einzustellen, beispielsweise im Wechselspiel mit einer Messdauer. Die Analyse kann also durch eine Veränderung der Software, beispielsweise durch ein Software-Update, verändert werden. Durch ein Software-Update kann insbesondere der Funktionsumfang der Auswertung erweitert werden, beispielsweise durch Freischaltung einer zuvor gesperrten Funktion bzw. ei ner Funktionserweiterung (tatsächliches Hinzufügen der Funktion). Die Funktionswei se der Auswertung kann also ohne konstruktive Änderung verändert werden.

Die Analyse des Fluids kann anhand des von dem Fluid reflektierten und/oder ab sorbierten Licht erfolgen. Um das reflektierte Licht zu verwenden, sind die Lichtquel leneinheit und mindestens ein Detektor der Detektionseinheit auf der gleichen Seite des Leitungsabschnitts angeordnet. Das Licht von der Lichtquelleneinheit kann so in den Leitungsabschnitt eingeleitet werden, in dem Leitungsabschnitt von dem Fluid reflektiert werden und aus dem Leitungsabschnitt in den mindestens einen Detektor der Detektionseinheit gelangen. Die Lichtquelleneinheit und die Detektionseinheit können nebeneinander angeordnet sein, beispielsweise innerhalb eines gemeinsa men Gehäuses. Aufgrund der Möglichkeit dieser kompakten Bauweise ist diese Aus gestaltung bevorzugt. Insbesondere in dieser Ausgestaltung ist es bevorzugt, dass die Überwachungseinrichtung einen MEMS umfasst.

Um das absorbierte Licht zu verwenden, sind die Lichtquelleneinheit und mindes tens ein Detektor der Detektionseinheit auf einander gegenüberliegenden Seiten des Leitungsabschnitts angeordnet. Der Leitungsabschnitt ist in dem Fall zwischen der Lichtquelleneinheit und dem mindestens einen Detektor der Detektionseinheit ange ordnet. Das Licht von der Lichtquelleneinheit kann so in den Leitungsabschnitt einge leitet werden und, soweit nicht im Leitungsabschnitt von dem Fluid absorbiert, aus dem Leitungsabschnitt in den Detektor gelangen.

Weist die Detektionseinheit mehrere Detektoren auf, sind diese vorzugsweise alle auf der gleichen Seite des Leitungsabschnitts angeordnet. Es kann also entweder das reflektierte Licht mit allen Detektoren erfasst werden oder das Fehlen des absorbierten Lichts mit allen Detektoren erfasst werden. Denkbar ist aber auch, dass die Detektions einheit sowohl auf der Seite der Lichtquelleneinheit als auch auf der gegenüberlie genden Seite jeweils einen oder mehrere Detektoren aufweist. In dem Fall können so wohl das reflektierte als auch das absorbierte Licht berücksichtigt werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Melkvorrichtung weiterhin eine Hauptleitung auf, wobei der Leitungsabschnitt von der Hauptleitung abzweigt und in die Hauptleitung mündet.

Der Leitungsabschnitt verläuft parallel zur Hauptleitung. Dadurch wird in dieser Ausführungsform zwar nicht das gesamte Fluid analysiert. Dennoch ermöglicht die Überwachungseinrichtung eine umfassendere Analyse des Fluids als die Untersu chung von einzelnen Sichtproben. Schließlich kann mit der beschriebenen Anord nung ein Teil des Fluidstroms durchgehend untersucht werden.

Das Begriff „Hauptleitung" bezieht sich in Abgrenzung von dem Begriff „Abzwei gung" lediglich auf den Umstand, dass die Analyse des Fluids in dem abgezweigten Leitungsabschnitt und damit in einem gesonderten Leitungsteil erfolgt. Es ist nicht erforderlich, dass die Hauptleitung einen größeren Strömungsquerschnitt hat als der abgezweigte Leitungsabschnitt.

Stromauf des Messbereichs weist der Leitungsabschnitt vorzugsweise ein Filter sieb auf. Dieses kann beispielsweise an einer Abzweigungsstelle angeordnet sein, an welcher der Abzweig von der Hauptleitung abzweigt. Durch das Filtersieb können fes te Partikel einer entsprechenden Mindestgröße aus dem Leitungsabschnitt ferngehal ten werden. Dadurch kann eine Verstopfung des Leitungsabschnitts verhindert wer den. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung ist der Leitungs abschnitt absperrbar, insbesondere durch ein Absperrelement innerhalb des Lei tungsabschnitts.

In dieser Ausführungsform kann das Fluid vollständig gestaut werden, um die Analyse durchzuführen. Die Analyse erfolgt diskontinuierlich. Dadurch kann eine be sonders hohe Messgenauigkeit erzielt werden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung umfasst die Lichtquelleneinheit eine Glühemissionsquelle.

Glühemissionsquellen senden ein kontinuierliches Wellenlängenspektrum aus. Zudem sind diese vergleichsweise günstig. Die Glühemissionsquelle ist vorzugsweise eine Halogenlampe. Eine solche verfügt über eine hohe und gerichtete Intensität.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Anordnung weist der Lei tungsabschnitt einen zumindest teilweise transparenten Bereich auf, wobei die Über wachungseinrichtung derart als ein Handgerät ausgebildet ist, dass, wenn das Hand gerät an den zumindest teilweise transparenten Bereich des Leitungsabschnitts gehal ten wird, von der Lichtquelleneinheit ausgesendetes Licht in den Leitungsabschnitt gelangt und aus dem Leitungsabschnitt austretendes Licht zur Detektionsein heit gelangt.

Grundsätzlich ist jeder transparente milchführende Bereich der Melkvorrichtung geeignet, um für eine spektroskopische Analyse verwendet zu werden. Das wird in der vorliegenden Ausführungsform insoweit genutzt, als dass die Überwachung mit einem Handgerät durchgeführt wird, welches an einen derartigen transparenten Bereich des Leitungsabschnitt gehalten werden kann. Das ist insoweit besonders flexibel, als dass das Handgerät ohne großen Aufwand an unterschiedlichen Stellen der Melkvorrich tung eingesetzt werden kann, um beispielsweise dort die jeweilige Zusammensetzung von Milch zu untersuchen. Die Melkvorrichtung umfasst vorzugsweise alle von Milch oder Reinigungsmittel durchflossenen Bereiche von einem Melkbecher eines Melk zeugs bis zu einem Milchtank sowie von einem Reinigungssteuergerät bis zu einem Abfluss. An jeder Stelle der derart umfassend definierten Melkvorrichtung kann die Überwachungseinrichtung eingesetzt werden.

Der zumindest teilweise transparenten Bereich ist in der Begrenzung des Lei tungsabschnitts ausgebildet. Durch den zumindest teilweise transparenten Bereich kann Licht in den Leitungsabschnitt hinein gelangen und aus dem Leitungsabschnitt heraus. Dass dieser Bereich zumindest teilweise transparent ist, bedeutet, dass dieser Bereich für zumindest einen Spektralbereich transparent ist. Es genügt, dass der Be reich für die Wellenlängen transparent ist, welche für die Analyse relevant sind.

Der zumindest teilweise transparenten Bereich kann als ein Sichtfenster in der Be grenzung des Leitungsabschnitts ausgebildet sein. Es können verschiedene Sicht fenster an unterschiedlichen Stellen in der Melkvorrichtung vorgesehen sein. Jedes Sichtfenster kommt dann als Überwachungsstelle in Frage. Um ein Sichtfenster zur Überwachung zu nutzen, kann das Handgerät an dieses Sichtfenster gehalten werden. Dort kann ein Spektrum aufgenommen und analysiert werden. Es können mehrere Überwachungseinrichtungen gleichzeitig an unterschiedlichen Überwachungsstellen eingesetzt werden.

Alternativ kann auch ein Leitungsabschnitt beispielsweise aus Silikon verwendet werden, welcher als solcher bereits zumindest teilweise transparent ist. In dem Fall kann sich der zumindest teilweise transparenten Bereich über den gesamten Lei tungsabschnitt erstrecken. Bei Verwendung geeigneter Wellenlängenbereiche (bei spielsweise im Infrarotbereich) sind Silikonschläuche transparent. Die Überwachung kann dann an jedem Punkt jedes Silikonschlauches der Melkvorrichtung durchgeführt werden.

Es ist auch denkbar, dass die Überwachungseinrichtung oder ein Teil davon auf einen als Schlauch ausgebildeten Leitungsabschnitt aufteckbar ist, insbesondere nach Art einer Schlauchschelle. Das ist insbesondere bei einem Silikonschlauch sinn voll. So kann an die Überwachungseinrichtung beziehungsweise deren Teil an jedem Punkt eines Silikonschlauches der Melkvorrichtung fixiert werden, je nach gewünsch ter Anwendung.

Als ein weiterer Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Analyse eines Fluids in einem Leitungsabschnitt einer Melkvorrichtung vorgestellt. Das Verfahren umfasst: a) Einleiten von Licht in den Leitungsabschnitt, b) Spektral aufgelöstes Detektieren von Licht, welches aus dem Leitungsabschnitt austritt, c) Analysieren des Fluids auf Inhaltsstoffe anhand des gemäß Schritt b) detektierten Lichts. Die beschriebenen Vorteile und Merkmale der Anordnung sind auf das Verfahren an wendbar und übertragbar, und umgekehrt. Das Verfahren wird vorzugsweise mit der beschriebenen Anordnung durchgeführt. Die Anordnung ist vorzugsweise zur Durch führung des beschriebenen Verfahrens geeignet. Der beschriebene Verfahren kann auch als eine inline-Analyse bezeichnet werden.

Es genügt, die Schritte a) bis c) jeweils einmal durchzuführen. Dadurch kann eine Momentaufnahme erhalten werden. Bevorzugt ist allerdings, dass die Schritte a) bis c) jeweils mehrfach durchgeführt werden. Es kann also eine Serie von Spektren aufge nommen und jeweils ausgewertet werden. So kann das Fluid insbesondere in konstan ten zeitlichen Abständen analysiert werden. Dadurch kann eine zeitliche Entwicklung während eines Melkvorgangs oder während eines Reinigungsvorgangs erfasst wer den.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird vor Schritt c) ein Aus wertealgorithmus durch maschinelles Lernen erstellt, wobei das Fluid in Schritt c) un ter Verwendung des Auswertealgorithmus analysiert wird.

Zur Erstellung des Auswertealgorithmus werden Signale der Detektionseinheit zu sammen mit entsprechenden Referenzwerten dem maschinellen Lernprogramm zuge führt. Die Referenzwerte können erhalten werden, indem ein wie beschrieben analy siertes Fluid zusätzlich beispielsweise durch eine Laboruntersuchung analysiert wird. Dabei werden Muster zwischen Merkmalen der Signale der Detektionseinheit und den Referenzwerten erkannt.

Das maschinelle Lernprogramm kann Teile einer gesonderten Einrichtung sein. Insbesondere kann das maschinelle Lernprogramm auf einem Computer installiert sein, der nicht Teil der hier beschriebenen Anordnung ist. Das maschinelle Lernpro gramm kann beispielsweise auf einem Entwicklungswerkzeug installiert sein.

Der Auswertealgorithmus kann mit der gesonderten Einrichtung erstellt werden und anschließend - sofern die Überwachungseinrichtung eine Auswerteeinheit auf weist - an die Auswerteeinheit übermittelt werden. Alternativ kann der mit der geson derten Einrichtung erstellte Auswertealgorithmus von der gesonderten Einrichtung an einen zur Analyse der Milch verwendeten Server übermittelt werden. Dazu ist kein dauerhafter Kontakt zwischen der gesonderten Einrichtung und der Auswerteeinheit beziehungsweise dem Server erforderlich. Die Signale der Detektionseinheit können auf verschiedene Weise an die gesonderte Einrichtung übermittelt werden, beispiels wiese über das Internet oder über eine Kabelverbindung. Sofern die Überwachungs einrichtung eine Auswerteeinheit aufweist, kann der erstellte Auswertealgorithmus auf gleichem Wege an die Auswerteeinheit übermittelt werden. Die gesonderte Einrich tung kann räumlich von der Auswerteeinheit getrennt sein oder mit dieser zusammen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.

Der Auswertealgorithmus kann durch maschinelles Lernen von der Auswerteein heit oder einem zur Analyse des Fluids verwendeten Server selbst erstellt oder verän dert werden, beispielsweise durch Verwendung künstlicher Intelligenz.

Es genügt, dass der Auswertealgorithmus einmalig erstellt wird. So kann bei spielsweise in einer Lernphase eine Mehrzahl von Signalen der Detektionseinheit mit einem jeweils entsprechenden Referenzwert verarbeitet werden. Es ist bevorzugt, dass insbesondere in regelmäßigen Zeitabständen der Auswertealgorithmus überarbeitet wird. Dazu kann in einer neuen Lernphase ein neuer Auswertealgorithmus erstellt werden oder der bisherige Auswertealgorithmus aktualisiert werden. Die beschriebene Anordnung umfasst vorzugsweise eine Einrichtung zur Erstellung eines Auswertealgo rithmus aus Signalen der Detektionseinheit und entsprechenden Referenzwerten. Die Einrichtung weist vorzugsweise ein maschinelles Lernprogramm auf. Die Auswerte einheit ist in dem Fall dazu eingerichtet, die Milch anhand von Signalen der Detekti onseinheit unter Anwendung des Auswertealgorithmus zu analysieren. Als die Einrich tung kommt auch ein Server in Betracht, der zugleich für die Analyse des Fluids ver wendet wird.

Weiterhin umfasst das Verfahren vorzugsweise: d) Ausgeben eines Signals, wenn ein in Schritt c) erkannter Inhaltsstoff einen ent sprechenden Grenzwert überschreitet.

Durch Schritt d) kann beispielsweise einem Landwirt eine Handlungsanweisung ge geben werden, wie auf das Vorliegen eines bestimmten Inhaltsstoffs reagiert werden soll. Beispielsweise kann die Anordnung eine Anzeigeeinrichtung aufweisen, über die die Handlungsanweisung in Reaktion auf das in Schritt d) ausgegebene Signal ange zeigt wird. Das in Schritt d) ausgegebene Signal kann alternativ oder zusätzlich auto matisiert umgesetzt werden. Wird beispielsweise Blut in der Milch erkannt, kann die so verunreinigte Milch automatisch ausgesondert werden, indem in Reaktion auf das in Schritt d) ausgegebene Signal ein entsprechendes Ventil umgestellt wird. Zusätzlich kann dem Landwirt die Handlungsanweisung angezeigt werden, die betroffene Kuh auf eine Verletzung zu untersuchen.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Schrit te a) bis c) an mindestens zwei Überwachungsstellen durchgeführt, wobei die in Schritt c) für die mindestens zwei Überwachungsstellen erhaltenen Ergebnisse mitein ander verglichen werden.

Die beiden Überwachungsstellen können im gleichen Leitungsabschnitt oder in unterschiedlichen Leitungsabschnitten angeordnet sein. Beispielsweise können die beiden Überwachungsstellen durch ein jeweiliges Sichtfenster gebildet sein. Es ist allerdings nicht erforderlich, dass die Überwachungsstellen durch strukturelle Merk male als solche zu erkennen sind. Die Überwachungsstellen sind als solche bereits dadurch definiert, dass eine entsprechende Überwachung an den Überwachungsstel len durchgeführt wird.

Werden die Ergebnisse von zwei Überwachungsstellen miteinander verglichen, kann erkannt werden, was zwischen diesen beiden Überwachungsstellen passiert. Beispielsweise kann eine erste Überwachungsstelle vor einem möglicherweise kriti schen Punkt der Melkvorrichtung angeordnet sein und eine zweite Überwachungsstel le hinter dem möglicherweise kritischen Punkt. Durch Vergleich der Messung vor und nach dem möglicherweise kritischen Punkt kann der Einfluss dieses Punkts auf das Fluid untersucht werden. Kommt es beispielsweise an dem möglicherweise kritischen Punkt zu einer Verunreinigung, kann dies so erkannt werden. Dies kann genutzt wer den, um schädliche Einflüsse, möglicherweise durch Defekte, zu bemerken. Es ist da her bevorzugt, dass zwischen den beiden Überwachungsstellen eine Pumpe, eine Dichtung, ein Ventil und/oder eine Leitungskrümmung angeordnet sind. Diese stellen jeweils einen möglicherweise kritischen Punkt dar, an dem es zu Ablagerungen bei spielsweise in Totwasserbereichen kommen kann.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird in Schritt c) bestimmt, ob mindestens ein vorgegebener Bestandteil in dem Fluid einen jeweiligen Grenzwert überschreitet.

In dieser Ausführungsform wird das Vorliegen oder Nichtvorliegen eines oder mehrerer bestimmter Inhaltsstoffe untersucht. Das ist beispielsweise für Blut und Harn- Stoff als Inhaltsstoffe von Milch sinnvoll. Zwischen Vorliegen und Nichtvorliegen wird dabei anhand des vorbestimmten Grenzwertes unterschieden.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein in Schritt c) verwendeter Auswertealgorithmus verändert.

In dieser Ausführungsform erfolgt die beschriebene Analyse des Fluids zuerst mit einem ersten Auswertealgorithmus und anschließend mit einem zweiten Auswerteal gorithmus. Der Auswertealgorithmus kann beispielsweise durch ein Software-Update vom ersten Auswertealgorithmus zum zweiten Auswertealgorithmus verändert wer den. Der erste Auswertealgorithmus und der zweite Auswertealgorithmus unterschei den sich voneinander, beispielsweise hinsichtlich der detektierbaren Inhaltsstoffe des Fluids, hinsichtlich der erzielbaren Messgenauigkeit und/oder hinsichtlich des zu ana lysierenden Fluids.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens Verfahren werden die Schritte a) und b) mit einem Handgerät durchgeführt, welches in Schritt c) die ge mäß Schritt b) erfassten Informationen an einen Zentralcomputer übermittelt, wobei in Schritt c) weiterhin der Zentralcomputer die Analyse durchführt und das Ergebnis an das Handgerät übermittelt.

In dieser Ausführungsform kann das Handgerät vergleichsweise einfach und günstig ausgebildet sein. Die Analyse erfolgt mit dem Zentralcomputer, so dass das Handgerät nicht über die dafür erforderliche Rechenleistung verfügen muss. Die Über tragung zwischen dem Handgerät und dem Zentralcomputer kann teilweise per Funk erfolgen. Besonders bevorzugt erfolgt die Übertragung zwischen dem Handgerät und dem Zentralcomputer über das Internet, insbesondere über eine mobile Datenverbin dung.

Die mit der Überwachungseinrichtung ermittelten Daten können beispielsweise an ein Herdenmamagementsystem auf dem Zentralcomputer übermittelt werden. Der Zentralcomputer kann als eine Cloud-Anwendung ausgebildet sein. Anstelle eines einzelnen Zentralcomputers kann auch eine Vielzahl von Computern oder von mitein ander zusammenwirkenden Computerelementen verwendet werden.

Die mit dem Zentralcomputer ermittelten Ergebnisse können direkt an das Hand gerät übermittelt werden. Vorzugsweise werden die Ergebnisse mit dem Handgerät angezeigt. Alternativ oder zusätzlich können die Ergebnisse beispielsweise mit dem Herdenmanagementsystem oder mit jedem anderen mobilen oder stationären Endge rät angezeigt und/oder weiterverarbeitet werden.

In einerweiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Schrit te a) bis c) zyklisch durchgeführt, wobei zwischen aufeinander folgenden Zyklen eine jeweilige Kalibrierung durchgeführt wird.

Das von der Lichtquelleneinheit ausgesendete Spektrum kann sich mit der Zeit verändern. Auch kann sich das Spektrum mit jedem Einschalten der Lichtquellenein heit verändern. Daher ist es bevorzugt, dass das von der Lichtquelleneinheit ausge sendete Spektrum in regelmäßigen Abständen als Referenz gemessen wird. Beson ders bevorzugt wird unmittelbar vor jeder Messung zur Analyse ein jeweiliges Refe renzspektrum aufgenommen. Erfolgt die Analyse anhand des reflektierten Lichts, kann das zur Analyse gemessene Spektrum mit einem Referenzspektrum verglichen wer den, welches mit einem idealen Reflektor gemessen wurde. Erfolgt die Analyse an hand des absorbierten Lichts, kann das zur Analyse gemessene Spektrum mit einem Referenzspektrum verglichen werden, welches bei leerem Leitungsabschnitt gemes sen wurde.

Im Idealfall kann jede einzelne Messung mit einer Referenzmessung verglichen werden. Dadurch könnten auch kurzfristige Schwankungen der Intensität der Licht quelle ausgeglichen werden. In der beschriebenen Ausführungsform erfolgt daher zwischen den Zyklen eine jeweilige Kalibrierung. Diese erfolgt jeweils zwischen Schritt c) eines ersten Zyklus und Schritt a) des darauf folgenden Zyklus.

Als ein weiterer Aspekt wird ein Verfahren zur Analyse eines Fluids in einer Melkvor richtung vorgestellt. Das Verfahren umfasst:

A) Abzweigen eines Teils des Fluids aus einem Leitungsabschnitt der Melkvorrich tung,

B) Einleiten von Licht in das gemäß Schritt a) abgezweigte Fluid,

C) Spektral aufgelöstes Detektieren von Licht, welches aus dem Fluid austritt,

D) Analysieren des Fluids auf Inhaltsstoffe anhand des gemäß Schritt C) detektierten Lichts.

Die beschriebenen Vorteile und Merkmale der Anordnung und des zuvor beschriebe nen Verfahrens sind auf das vorliegend beschriebene Verfahren anwendbar und über tragbar, und umgekehrt. Bei dem vorliegend beschriebenen Verfahren wird das Fluid nicht inline analysiert, sondern nach Probenentnahme. Die Messung erfolgt daher nicht, während das Fluid durch einen Leitungsabschnitt strömt. So kann das Fluid beispielsweise in Schritt A) an einer Entnahmestelle aus einem Leitungsabschnitt entnommen und in einen Behälter gegeben werden. Die Schritte B) bis D) sind analog zu der zuvor beschriebenen inline- Analyse. Es ist dabei allerdings nicht erforderlich, dass die Überwachungseinrichtung wie zur Anordnung beschrieben auf den Leitungsabschnitt ausgerichtet ist. Stattdes- sen ist es bevorzugt, dass der Leitungsabschnitt eine Entnahmestelle hat, an welcher das Fluid entnommen und in einen Behälter gegeben werden kann. Die Überwa chungseinrichtung ist während der Überwachung vorzugsweise derart angeordnet, dass die Lichtquelleneinheit Licht in den Behälter aussendet und die Detektionsein heit zur spektral aufgelösten Erfassung von Licht eingerichtet ist, welches aus dem Behälter austritt.

Die Melkvorrichtung weist vorzugsweise einen jeweiligen Abzweig an unter schiedlichen Stellen auf. Von diesen Abzweigen kann beispielsweise Milch aufgefan gen und analysiert werden. Anschließend kann die Milch - je nach Ergebnis der Analy se - wieder der Melkvorrichtung zugeführt werden oder verworfen werden. Auch kann die Milch für nachfolgende Analysen abgefüllt und aufbewahrt werden.

Vorzugsweise weist die Melkvorrichtung an mehreren Stellen eine jeweilige Ent nahmeeinrichtung auf, durch welche eine Probe des Fluids aus einem jeweiligen Lei tungsabschnitt entnommen werden kann. An den Entnahmeeinrichtungen kann bei spielsweise entnommene Milch aufgefangen und beispielsweise durch eine als Hand gerät ausgebildete Überwachungseinrichtung analysiert werden. Anschließend kann die Milch - je nach Ergebnis der Analyse - wieder der Melkvorrichtung zugeführt wer den oder verworfen werden. Auch kann die Milch für nachfolgende Analysen abgefüllt und aufbewahrt werden.

Beim konventionellen Melken kann manuell aus dem Vorgemelk eine Probe in ei nem Gefäß aufgefangen und analysiert werden.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele, auf die die Erfindung jedoch nicht begrenzt ist. Die Figuren und die darin dargestellten Größenverhältnisse sind nur schematisch. Es zeigen: Fig. 1 : eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2: eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 3: eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung 1 mit einer Melkvorrichtung 2. Die Melkvorrichtung 2 um fasst ein Melkzeug 18 und einen Milchtank 17. Das Melkzeug 18 ist durch eine Haupt leitung 7 mit dem Milchtank 17 verbunden. Parallel zur Hauptleitung 7 ist ein Abzweig 20 vorgesehen, der von der Hauptleitung 7 abzweigt und der wieder in die Hauptlei tung 7 einmündet. Die Hauptleitung 7 und der Abzweig 20 sind ebenfalls Teil der Melkvorrichtung 2. In einem Leitungsabschnitt 3 des Abzweigs 20 kann ein Fluid wie Milch analysiert werden. Das Melkzeug 18 ist über den Abzweig 20 und insoweit über den Leitungsabschnitt 3 mit dem Milchtank 17 verbunden. Zur Analyse des Fluids weist die Anordnung 1 eine Überwachungseinrichtung 4 auf. Die Überwachungsein richtung 4 hat eine Halogenlampe als Lichtquelleneinheit 5, welche Licht mit einem kontinuierlichen Wellenlängenspektrum in den Leitungsabschnitt 3 aussendet. Wei terhin weist die Überwachungseinrichtung 4 eine Detektionseinheit 6 zur spektral auf gelösten Erfassung von Licht auf, welches aus dem Leitungsabschnitt 3 austritt. Die Detektionseinheit 6 ist mit einer Auswerteeinheit 19 der Überwachungseinrichtung 4 verbunden. Die Auswerteeinheit 19 ist dazu eingerichtet, das Fluid anhand von Signa len der Detektionseinheit 6 auf Inhaltsstoffe zu analysieren. Das Fluid kann beispiels weise analysiert werden, wenn es von dem Melkzeug 18 ausgehend durch den Lei tungsabschnitt 3 hindurch geleitet wird. Bei der Analyse kann bestimmt werden, ob mindestens ein vorgegebener Bestandteil in dem Fluid einen jeweiligen Grenzwert überschreitet. Die Überwachungseinrichtung 4 ist als ein Handgerät 10 ausgebildet, welches an den Leitungsabschnitt 3 gehalten werden kann. Dazu weist der Leitungs abschnitt 3 einen zumindest teilweise transparenten Bereich 8 auf.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung 1, welche der aus Fig. 1 ähnelt. Lediglich sind hier die Lichtquelleneinheit 5 und die Detektionseinheit 6 auf einander gegenüberliegenden Seiten des Leitungsabschnitts 3 angeordnet. Gemäß Fig. 2 kann somit die Absorption von Licht gemessen werden, während gemäß Fig. 1 die Reflexion gemessen werden kann.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung 1 mit einer Melkvorrichtung 2. Die Melkvorrichtung 2 weist ein Melkzeug 18 mit beispielhaft vier Melkbechern 11 auf. Gemolkene Milch kann von den Melkbechern 11 über ein Milchsammelstück 12 in eine Melkleitung 13 eingeleitet werden. Durch die Melkleitung 13 kann die Milch über eine Milchschleuse 14 und einen Verteiler 15 in einen Milchtank 17 eingeleitet werden. Stromauf der Milchschleuse 14 liegt ein zum Melken eingesetztes Vakuum an. Stromab der Milch schleuse 14 liegt kein Vakuum an. Der Verteiler 15 ist beim Melken so eingestellt, dass die Melkleitung 13 mit dem Milchtank 17 verbunden ist. Der Milchtank 17 kann mit mehr als dem einen gezeigten Melkzeug 18 verbunden sein.

Die Leitungen der Melkvorrichtung 2 können mit einem Reinigungsfluid gereinigt werden. Dazu wird ein Reinigungsfluid, wenn kein Melkvorgang stattfindet, von einem Reinigungsfluidtank 16 über eine Zuleitung 21 in die Melkbecher 11 eingeleitet. Das Reinigungsfluid kann durch die Melkbecher 11, das Milchsammelstück 12, die Melklei tung 13, die Milchschleuse 14 zum Verteiler 15 gelangen und dabei eine Reinigungs wirkung entfalten. Vom Verteiler 15 kann das Reinigungsfluid über einen Abfluss 22 entsorgt werden oder zu dem Reinigungsfluidtank 16 zurückgeführt werden.

Die Melkvorrichtung 2 umfasst das Melkzeug 18, das Milchsammelstück 12, die Melkleitung 13, die Milchschleuse 14, den Verteiler 15, den Reinigungsfluidtank 16, den Milchtank 17 sowie die Leitungen dazwischen, einschließlich der Zuleitung 21 und des Abflusses 22.

Eine als ein Handgerät 10 ausgebildete Überwachungseinrichtung 4 kann an ver schiedenen Überwachungsstellen 9 an einen jeweiligen zumindest teilweise transpa renten Bereich 8 eines entsprechenden Leitungsabschnitts 3 gehalten werden. So können die Milch oder das Reinigungsfluid auf Inhaltsstoffe überwacht werden. Die eingezeichneten Positionen der Überwachungsstellen 9 sind beispielhaft. Es genügt, dass die Anordnung 1 eine beliebige der eingezeichneten Überwachungsstellen 9 aufweist. Die Anordnung 1 kann auch eine beliebige Kombination von mehreren der eingezeichneten Überwachungsstellen 9 oder auch alle eingezeichneten Überwa chungsstellen 9 aufweisen. Zudem kann die Anordnung 1 eine oder mehrere weitere Überwachungsstellen aufweisen. Bezugszeichenliste

1 Anordnung

2 Melkvorrichtung 3 Leitungsabschnitt

4 Überwachungseinrichtung

5 Lichtquelleneinheit

6 Detektionseinheit

7 Hauptleitung 8 zumindest teilweise transparenter Bereich

9 Überwachungsstellen

10 Handgerät

11 Melkbecher

12 Milchsammelstück 13 Melkleitung

14 Milchschleuse

15 Verteiler

16 Reinigungsfluidtank

17 Milchtank 18 Melkzeug

19 Auswerteeinheit

20 Abzweig

21 Zuleitung

22 Abfluss