Студенческий научный форум 2016 откроется в Москве

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Пониженная температура воздуха в помещениях для животных в сочетании с высокой влажностью и повышен­ной подвижностью его даже при вполне удовлетворитель­ном кормлении снижает молочную продуктивность коров на 30-40%, привесы откармливаемых животных — на 40—50% и привесы растущего молодняка — на 25—35%.

В организме всех теплокровных животных в процессе обмена веществ идет постоянное и непрерывное образова­ние тепла в результате тех химических реакций, которые происходят в организме в процессе использования энергии корма. Благодаря непрерывному теплообразованию у жи­вотных поддерживается постоянная температура тела. Наряду с образованием тепла в организме происходит и непрерывное выделение — потеря его в окружающий воздух, так называемая теплоотдача. Тепло расхо­дуется и на нагревание поступающих в пищеварительные органы корма и воды, а также вдыхаемого холодного воз­духа.

Определение температуры воздуха

Для определения температуры воздуха используются ртутные и спиртовые термометры. Ртутные отличаются большой точностью и позволяют измерять температуру в широких пределах от –35 °С до + 37,5 °С. Спиртовые менее точные, но дают возможность измерять низкие температуры до –70 °С. Термометры в России градуируются в градусах Цельсия, в других странах используются шкала Реомюра (Р) или Фаренгейта (Ф). Показатели температуры можно переводить с одной шкалы на другую, пользуясь коэффициентом перерасчета.

Для измерения температуры плоских поверхностей (стен, потолков, кожи животного и др.) существуют термометры со спирально извитыми резервуарами, увеличивающими площадь соприкосновения с поверхностью. Для быстрого и частого измерения температуры воздуха, любых поверхностей и кожи животных сконструированы различные термоэлектрические приборы – термометры, компенсационные приборы, электротермометры и др.

Приборы для определения температуры воздуха можно разделить на фиксирующие (максимальные и минимальные) и измеряющие, рассчитанные на измерения температуры в момент наблюдения.

Минимальный термометр бывает только спиртовой, он служит для определения самой низкой температуры воздуха в определенный промежуток времени. В просвете капилляра термометра в спирте плавает стеклянный указатель (штифтик), который перед началом измерения температуры подводят к верхнему уровню (мениску) спирта, для чего переворачивают термометр резервуаром вверх и ждут пока указатель не остановится. Устанавливают термометр в горизонтальном положении. При повышении температуры спирт расширяется и проходит мимо указателя, при понижении – спирт сжимается и в силу поверхностного натяжения увлекает за собой указатель. Поэтому верхний конец указателя всегда фиксирует минимальную температуру.

Максимальный термометр служит для определения максимальной температуры воздуха, бывает обычно ртутным и устроен аналогично медицинскому (ветеринарному) термометру, которым измеряется температура тела. В месте перехода резервуара в капилляр термометр имеет сужение. При повышении температуры ртуть расширяется, легко преодолевая сопротивление в сужении капиляра и останавливается на определенном уровне, соответствующем наблюдаемой температуре. При понижении температуры столбик ртути остается в капилляре, так как не может преодолеть сопротивление в суженном месте и, таким образом, показывает максимальную температуру, которая была в период наблюдений. Для возвращения ртути в резервуар термометр сильно встряхивают. Максимальный термометр может быть устроен и аналогично минимальному, только игла-указатель находится сверху мениска в капиллярной трубке. Нижний конец указателя фиксирует наиболее высокую температуру за период наблюдений. Температуру определяют так же, как и с минимальным термометром.

Для длительного измерения температуры (в течение дня, суток, недели, месяца) и одновременной записи показателей существуют приборы-самописцы (термографы). Основной частью прибора, реагирующей на изменения температуры воздуха, является биметаллическая пластинка, состоящая из двух спаянных полосок разнородных металлов с разным коэффициентом теплового расширения. Изменение радиуса изгиба биметаллической пластинки, в зависимости от температуры воздуха, через систему рычагов передается стрелке с пером, которое чертит на специальной ленте, закрепленной на вращающемся 4 барабане с часовым механизмом, температурную кривую (термограмму). Перед началом работы прибор проверяют по ртутному контрольному термометру и с помощью регулировочного винта устанавливают перо (писчик) на бумажной ленте согласно уровню температуры на контрольном термометре.

Правила измерения температуры воздуха

2) Термометр или термограф устанавливают так, чтобы он не подвергался действию прямых солнечных лучей и источников искусственного обогрева, охлаждению от окон и вентиляционных труб.

3) Продолжительность измерения в каждой точке не менее 10 минут с момента установки прибора.

4) Снимать показания с термометра следует быстро, держа прибор на возможно большем расстоянии, не дыша на него.

Определение атмосферного давления

Единицей измерения атмосферного давления является высота ртутного столба, уравновешивающего это давление. Давление атмосферы на 1 см2 поверхности земли при температуре 0 оС на уровне моря и широте 45о принято считать нормальным, его уравновешивает столб ртути высотой 760 мм. При этом атмосфера давит на 1см2 поверхности земли с силой 1 кг (точнее 1,013 кг), это давление принято выражать одной атмосферой. В настоящее время введена новая единица измерения давление – Паскаль (Па). 760 мм. рт. ст. равны 1013, 08 гПа (гектаПаскалей), или 1013 мбар (миллибар).

Один бар соответствует давлению 750,06 мм. рт. ст., отсюда 1 миллибар (мбар) равен 0,75 мм. рт. ст., а давление в 1 мм. рт. ст. соответствует 1,333 мбар.

Чтобы перевести мм. рт. ст. в гектаПаскали или миллибары надо мм. рт. ст. умножить на 1,333, но лучше на 4/3. Чтобы перевести гектаПаскали или миллибары в мм. рт. ст. надо гектаПаскали или миллибары умножить на ¾ или 0,75.

При лабораторных исследованиях пользуются более точными приборами для определения атмосферного давления – ртутными барометрами (сифонным или чашечным), которые требуют осторожного обращения и почти не выдерживают перевозки.

На практике барометрическое (атмосферное) давление определяют барометроманероидом, работа которого основана на свойстве безвоздушной (анероидной) мембраной металлической коробки деформироваться при давлении на нее. Изменения расстояния между стенками анероидной коробки с помощью механизма передаются стрелке, которая движется по шкале, градуированной в мм. рт. ст. или в Паскалях.

Для непрерывной регистрации (записи) колебаний атмосферного давления применяют прибор – барограф, основной частью которого является комплект анероидных коробок. Изменения атмосферного давления вызывают суммарную деформацию стенок коробок, в результате приходит в движение стрелка с пером, соприкасающаяся с бумажной лентой, закрепленной на вращающемся барабане часового механизма.

Дементьев Е. П., Кузнецов А. А., Кузнецова О. В. Цепелева Е. В. Методы контроля основных параметров микроклимата и животноводческих и птицеводческих помещений // Рекомендации, Уфа, БГАУ, 2011. – 42 с

Костюнина В. Ф., Туманова Е. Н., Демидчик Л. Г. Зоогигиена с основами ветеринарии и санитарии: учебник / В. Ф. Костюнина, Е. Н. Туманова, Л. Г. Демидчик – КолосС, 2012. – 479 с.

Ионизация воздуха — процесс образования электрически заряженных аэроионов. Ионизация приземных слоев воздуха возникает в результате воздействия космических лучей и радиоактивных излучений. В результате такого воздействия из молекулы или атома газа может быть выбит один или несколько наружных электронов. Свободный электрон сразу же присоединяется к нейтральной молекуле, заряжая ее отрицательно, а оставленная молекула или атом заряжаются положительно. Кислород принимает электрон, поэтому основными отрицательными аэроионами служат ионы кислорода.

Аэроионы представляют собой мельчайшие положительно или отрицательно заряженные частицы. Они постоянно содержатся в воздухе и обусловливают его электропроводность. Многочисленными наблюдениями установлена тесная взаимосвязь электрического состояния атмосферного воздуха и здоровья животных и человека.

Аэроионы образуются из атомов и молекул газов, составляющих воздух, в результате их расщепления под действием внешних ионизаторов. Этот процесс называется аэронизацией

Микроклимат животноводческих и птицеводческих помещений существенно зависит от ионизации воздуха. В природе аэроионы возникают в результате естественного радиоактивного излучения веществ, находящихся в воздухе и почве, а также под влиянием солнечной радиации. Аэроионы могут быть положительными, отрицательными, легкими, средними и тяжелыми. В воздухе животноводческих помещений при высокой запыленности, повышенной концентрации вредных газов и водяных паров повышается содержание тяжелых и легких положительно заряженных аэроионов, которые отрицательно влияют на организм животных. Отрицательно заряженные легкие ионы весьма положительно влияют на микроклимат в помещениях и на организм животных.

Отрицательные ионы образуются в результате присоединения освободившихся электронов к нейтральным атомам или молекулам газов при их взаимных столкновениях. Такие попарно образующиеся ионы молекулярных размеров, соединяясь с группами нейтральных молекул, превращаются в легкие аэроионы.

Легкие аэроионы (размер 10–8 см) в электрическом поле обладают большой подвижностью (1—2 см/с), легко воссоединяются, нейтрализуя друг друга и превращаясь в нейтральные атомы или молекулы. Существуют легкие аэроионы несколько десятков секунд. При наличии в воздухе помещений твердых и жидких аэрозолей легкие ионы оседают на них, в результате возникают тяжелые аэроионы — более крупные, менее подвижные и более долговечные.

Различают естественную и искусственную ионизацию.

Естественная возникает в природе под влиянием электрических зарядов, ультрафиолетовых и космических лучей, радиоактивных веществ, сильного разбрызгивания воды в океанах, морях и т. д. Искусственная создается специальными установками (аэроионизаторами).

Выдыхаемый воздух содержит значительное количество тяжелых ионов, среди которых преобладают положительно заряженные. В животноводческих помещениях, особенно плохо вентилируемых, воздух насыщен водяными парами, пылью, микроорганизмами, а количество легких отрицательных аэроионов в них незначительно.

Наибольшее биологическое значение имеют легкие отрицательно заряженные аэроионы. Ими чаще бывают молекулы кислорода, так как прилипание электронов к кислороду более вероятно, чем к одноатомным газам.

Легкие отрицательно заряженные ионы кислорода проникают через кожу и слизистые оболочки дыхательных путей и оказывают воздействие на нейрогуморальную регуляцию физиологических функций.

Многочисленными исследованиями доказано, что искусственная аэроионизация воздуха в помещениях для животных стимулирует обменные процессы в организме, усиливает гемопоэз, фагоцитарную активность нейтрофилов, количество белка и его фракций, улучшает рост молодняка, повышает продуктивность животных.

Приборы для измерения концентрации аэроионов.

Концентрацию легких и тяжелых ионов отрицательной и положительной заряженности в воздухе помещений для животных определяют универсальным счетчиком ИТ-6914. Счетчик имеет широкий диапазон предельных подвижностей, что позволяет применять его для изучения спектрального распределения аэроионов. Технические данные изложены в инструкции, приложенной к счетчику.

Эксплуатируют прибор при температуре воздуха в пределах 10-30°С и относительной влажности до 99%. Содержание аэроионов определяют в зоне дыхания животных. Для получения точных данных об ионном составе воздуха желательно проводить до трех измерений каждого знака заряда. легких и тяжелых ионов.

Концентрацию аэроионов в помещениях для животных можно также определять счетчиками СИ-1, САИТГУ-66 и др. Аэроионы регистрируют по количеству электричества, протекающего внутри конденсатора, и по оседающим на нем ионам воздуха за определенный период времени. Число ионов в 1 см3 исследуемого воздуха вычисляют по формуле:

где   общая емкость конденсатора и электрометра со всеми проводами (10 см3 для конденсаторов легких ионов, 100 см3 – тяжелых);

и  потенциалы электрометра, отсчитываемые в начале и конце измерения, В;

объемная скорость проходящего через конденсаторы воздуха, см3/с;

время отсчета электрометра, с;

элементарный заряд электрона 4,87·10-10, Кл.

На здоровый рост, продуктивность и яйценоскость птицы напрямую влияют условия содержания: температура, относительная влажность, газовый состав и скорость обновления воздуха в помещениях. Нормативы этих параметров разнятся в зависимости от вида выращиваемых птиц и их возраста.

Так, при температуре воздуха выше 33 °С наблюдается снижение яйценоскости, качества и веса яиц, а потребность в корме и воде возрастает. Но и при слишком низких температурах увеличивается потребление корма, а яйценоскость и масса яиц снижаются, при этом нарушается работа сердца, дыхательной и нервной систем. Нормальной температурой для зимнего содержания кур считается +17 С, гусей и уток +14 С. Цыплята же в первые недели жизни нуждаются в тепле не менее +30 С. Поэтому температуру на птицефабриках нужно очень тщательно контролировать.

Не меньшее значение имеет и качество воздуха: его обогащенность кислородом, содержание вредных газов (углекислый, аммиак, сероводород), запыленность (наличие механических примесей). Все это сказывается на иммунном статусе поголовья, количестве респираторных заболеваний, состоянии здоровья ног, уровне стресса.

Компания «Полтраф СНГ» предлагает оборудование для систем вентиляции, обогрева и климатического контроля птицефабрик, датчики для инкубаторов: датчики уровня CO2, датчики и преобразователи температуры и влажности. Приборы разработаны с учетом специфики птицеводства и предназначены для работы в сложных условиях, в том числе с повышенной влажностью и запыленностью. С ними вы сможете поддерживать необходимые параметры микроклимата в автоматическом режиме, обеспечить здоровую жизнедеятельность поголовья и повысить эффективность производства.

Оборудование от «Полтраф СНГ» поможет

• Контролировать температуру, влажность и газовый состав воздуха в цехах птицефабрики
• Настраивать основные параметры микроклимата в зависимости от вида и возраста птиц
• Улучшить условия содержания и самочувствие птицы
• Снизить заболеваемость, увеличить яйценоскость, ускорить прирост мышечной массы

Сохраняйте здоровье поголовья, снижайте заболеваемость!

Условия содержания являются главными факторами нормальной жизнедеятельности любых животных и птиц. Наше оборудование обеспечит надежный контроль основных параметров качества воздуха в птичниках и автоматическое регулирование микроклимата.

Повышайте эффективность предприятия, увеличивайте яйценоскость и прирост живой массы!

Обеспечьте правильный микроклимат для каждой фазы роста, разновидности птиц и времени года. Правильно подобранные контрольно-измерительные приборы помогут поддерживать заданные параметры и автоматически менять их по мере необходимости.

Пользуйтесь приборами, показаниям которых можно доверять!

Мы предлагаем приборы, разработанные специально для применения на птицефабриках и животноводческих фермах. Их отличают абсолютная точность показаний, долгий срок службы и устойчивость к сложным условиям сельскохозяйственных помещений – повышенной влажности, загрязнениям и пыли.

Контроль влажности и температуры на птицефабриках и животноводческих фермах

Сельскохозяйственные помещения для содержания и выращивания птиц и скота представляют собой особо сложную среду для чувствительной измерительной техники. Пыль, грязь, испарения заметно снижают стабильность приборов, ведут к увеличению паразитных импедансов и сокращают срок службы. Чтобы защитить свои датчики от пагубных воздействий и улучшить качество измерений, производитель Е+Е Elektronik использует фирменное запатентованное покрытие чувствительного элемента. Тонкий паропроницаемый слой покрытия защищает сенсор от грязи и в то же время обеспечивает точные измерения.

Разъемное соединение упрощает демонтаж датчика, что удобно при частых дезинфекциях животноводческих помещений. Но в зависимости от конкретных условий применения, пользователь может выбрать вариант со встроенным кабелем.

Соблюдение правильного температурного режима и уровня относительной влажности воздуха являются одной из основных составляющих здорового содержания птиц и животных. Оптимальные условия способствуют более быстрому набору массы, повышают продуктивность и яйценоскость, снижают заболеваемость.

Для автоматического контроля данных параметров микроклимата сельскохозяйственных помещений мы предлагаем промышленные датчики влажности и температуры E+E Elektronik, разработанные специально для сложных условий эксплуатации.

EE212 представлен в двух исполнениях – для монтажа в канал и настенного. Опционально оснащается графическим дисплеем. Кроме измерения температуры и относительной влажности, рассчитывает параметры температуру точки росы, абсолютную влажность и коэффициент смешения. Сенсорный модуль датчика можно легко заменить прямо на объекте. К тому же, он отличается высокой устойчивостью к механическим воздействиям, электроника герметично изолирована и защищена от конденсата. Уникальное покрытие сенсорного элемента и корпус со степенью защиты IP65 гарантируют долгую эксплуатацию в самых неблагоприятных условиях.

НТР201 является не только надежным, но и экономичным решением для измерения температуры и относительной влажности в сложных условиях и идеален для использования в животноводческих хозяйствах. Благодаря запатентованной уникальной защите сенсора прибор устойчив к воздействию сред с повышенным уровнем аммиака и других загрязнений. С помощью специального разъема легко демонтируется во время дезинфекций.

Датчик ЕЕ33 прекрасно функционирует в условиях повышенной влажности и химических загрязнений (например, взвеси дезинфицирующих средств, испарения от навоза и т.д.). Инновационная измерительная ячейка испаряет химические загрязнения и конденсат, чтобы не прерывать измерения. Вдобавок монолитная конструкция и фирменное покрытие защищают чувствительный элемент от коррозии и короткого замыкания. Прибор представлен различными моделями и имеет разные варианты монтажа.

Контроль влажности в расстоечных камерах

В хлебопечении одним из важнейших этапов подготовки теста считается расстойка, технологический этап подготовки теста к выпечке. Во время этого процесса в заготовках происходит интенсивное брожение и восстанавливается содержание оксида углерода. Благодаря чему готовые изделия приобретают необходимую форму и объем, и в конечном итоге привлекательный внешний вид.

Расстойка производится в специальных шкафах или комнатах. Длительность процесса зависит от показателей относительной влажности и температуры (оптимально 35-40 °С и 75-85%). При этом превышение рекомендуемой влажности ведет к налипанию теста, а при слишком низкой влажности заготовки подсыхают и нарушается процесс разрыхления.

Во время расстойки выделяются агрессивные вещества, которые могут испортить электронную плату и влагочувствительный элемент контролирующего прибора. Во всех датчиках влажности и температуры производства Е+Е сенсорные элементы защищены специальным покрытием, надежно защищающим от неблагоприятных воздействий. А паропроницаемые свойства покрытия обеспечивают точность измерений. Обратитесь к нашим специалистам, и они помогут подобрать прибор, исходя из особенностей ваших технологических процессов и бюджетных возможностей.

Контроль влажности и температуры в камерах сушки кирпича

В производстве строительного кирпича наиболее ответственной стадией считается сушка. Это подготовительный процесс перед обжигом, в ходе которого из кирпича- сырца удаляется влага, чтобы придать изделиям прочность. Именно после сушки производится основная отбраковка. На качество продукции влияют соблюдение технологии и контрольных параметров: давления, влажности и температуры.

Сушка производится при температуре от 20 до 90 °С и относительной влажности 85-92% в течение 10-13 часов. Для автоматического контроля влажности и температуры в сушильных камерах идеально подойдут датчики, способные безотказно работать при высоких температурах

ЕЕ310 оптимизирован для сложных промышленных условий. Датчик измеряет рабочую среду до 180 °С при давлении до 20 бар. Помимо измерения температуры и относительной влажности, он рассчитывает и другие параметры. Данные доступны на двух аналоговых выходах или через интерфейс RS485. Возможен монтаж в канал, настенный, есть версия с дистанционным зондом.

ЕЕ33 также измеряет температуру до 180 °С и имеет различные варианты монтажа. Датчик прекрасно защищен и устойчив к воздействию химических испарений.

Контроль температуры и влажности при сушке макарон

При производстве макарон контроль параметров влажности и температуры воздуха ведется на разных этапах: контролируется греющая среда в сушилках, периодически измеряется влажность самих высушиваемых изделий (после предварительной сушки, после перемещения с одного яруса или транспортера на другой), контролируется относительная влажность при кондиционировании сушильных отделений.

На конечной стадии макароны сушат при темепературе 90-100 °С. Поддержание при этом должной относительной влажности способствует равномерности сушки, от чего зависят внешний вид и органолептические свойства готовой продукции.

Датчики влажности и температуры ЕЕ310 и ЕЕ33 имеют рабочую температуру до 180 °С, удобны для монтажа. В ЕЕ310 измеренные данные доступны на двух аналоговых выходах, интерфейсах RS485, Ethernet-PoE и на релейных выходах. ЕЕ33 оснащается цифровым интерфейсом RS232 и опционально RS485.

Использование датчиков влажности и температуры в испытательных климатических камерах

Датчики температуры и влажности от Е+Е прекрасно подходят для применения в климатических камерах.

Климатические камеры служат для моделирования воздействия окружающей среды на образцы производимой продукции. Камеры применяются в научно-исследовательских учреждениях при разработках оборудования для машиностроительной, авиационной, оборонной промышленности. Необъемлемый атрибут таких камер – высокоточные приборы для измерения относительной влажности и температуры.

Климатические камеры моделируют самые разные условия: тепла, холода и их чередования, дождя, коррозии, шоковой заморозки, соляного или медноуксусного тумана и прочее.

Для точного контроля основных климатических параметров в камере идеальны модели ЕЕ310 и ЕЕ33.

Использование датчиков влажности и температуры в климатических камерах на пищевом производстве

В производстве сыровяленых и копченых деликатесов широко используются климатические камеры. Суть сыровяления заключается в удалении влаги из колбас, мяса или других продуктов. Чтобы создать идеальные условия и максимально сбалансировать процесс обезвоживания, в камере с системой циркуляции воздуха необходимо тщательно выдерживать температурно-влажностный режим. Как правило, в климатических камерах для коптильных цехов и сыровяления поддерживается рабочая температура +12-18 °С и относительная влажность 60-85%.

Датчики Е+Е обеспечивают высокую точность регулировки влажности и температуры и широко применяются на пищевых комбинатах.

Для повышения продуктивности и резистентности животных наряду с полноценным кормлением и совершенствованием технологии систем содержания первостепенное значение имеют санитарно-гигиенические и профилактические мероприятия. В связи с этим возрастают роль и значение гигиены как науки об охране здоровья животных рациональными приемами выращивания, ухода и содержания. Между организмом и средой его обитания существует неразрывная связь. Совокупность элементов внешней среды при воздействии на организм вызывает в нем различные ответные реакции. Если эти воздействия соответствуют оптимальному уровню, то организм нормально развивается, проявляет высокую устойчивость против болезней и при правильном кормлении дает максимальную продуктивность, обусловленную наследственностью.

Для исключения влияния отрицательных факторов на организм животных необходим постоянный гигиенический контроль за условиями содержания. Гигиеническую оценку условий содержания проводят комплексно, в зависимости от конкретных условий хозяйства, типа помещений, технологического и санитарно-технического оборудования, специфики создающегося микроклимата.

Практикум написан в соответствии с учебной программой по гигиене животных и отражает опыт преподавания этой дисциплины на кафедре зоогигиены факультетов ветеринарной медицины и зооинженерного УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины».

Основная задача практического курса по зоогигиене заключается в том, чтобы научить будущего врача ветеринарной медицины и зооинженера практическим навыкам и умению давать санитарно-гигиеническую оценку основных факторов внешней среды (воздуха, воды, кормов, почвы); проводить ветеринарную и зоотехническую оценку  проектов и животноводческих помещений на со­ответствие гигиеническим нормам и правилам условий содержания, кормле­ния, поения и ухода за животными; организовывать и проводить санитарно-гигиенические профилактические мероприятия по предупреждению и борь­бе с болезнями животных, получению биологически качественной мясо­-молочной продукции, сохранению окружающей среды, повышению общей культуры животноводства и ветеринарной практики.

В пособие включены сведения о современных методах оценки различ­ных факторов окружающей среды, представлены нормативные документы. Изложенный в практикуме материал систематизирован по основным разде­лам учебной программы и теоретического курса.

При описании методов исследования окружающей среды учтены знания студентов в области физики, химии, микробиологии и др. Ряд разделов практикума расширен с целью представления кафедрам права выбора темы и объема лабораторных занятий с учетом имеющихся материально-технических возможностей.

Авторы с благодарностью примут все критические замечания и пожела­ния.

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

Для комплексной оценки эксплуатируемых объектов первостепенно изучают микроклимат животноводческих помещений (климат определенного ограниченного пространства). В понятие микроклимата помещений для животных входят:

– температура воздуха, внутренних поверхностей стен, потолков, полов, окон, дверей;

– влажность воздуха, внутренних поверхностей стен, полов, потолков, окон, дверей;

– направление и скорость воздушных потоков в местах расположения животных, в вытяжных и приточных каналах, у окон, дверей и др.;

– интенсивность искусственного и естественного освещения;

– концентрация вредных газов – диоксида углерода, аммиака, сероводорода и др.;

– содержание пыли и микроорганизмов в воздухе;

– уровень производственных шумов;

– аэроионный фон.

Физические, химические, механические и биологические свойства воздушной среды в животноводческих помещениях в различные сезоны года, месяцы и даже время суток подвержены влиянию различных факторов – изменению метеорологических условий, эффективности работы вентиляционно-отопительного оборудования, смене времени суток (день и ночь). В связи с этим факторы микроклимата помещений не могут являться постоянными в различных участках самих зданий как в течение суток, так и в различные периоды года. Поэтому микроклимат помещений нужно изучать в соответствии с определенными требованиями, чтобы правильно охарактеризовать условия работы обслуживающего персонала, и содержания животных и птиц.

Учитывая вышесказанное, исследование микроклимата животноводческих помещений следует проводить не реже 3–4 раз в месяц, а при необходимости – в течение 10–12 дней каждый месяц при проведении стационарных исследований и в течение 10–12 дней в наиболее типичное время каждого сезона года – при экспедиционных исследованиях.

Замеры следует проводить в трех зонах по горизонтали: середина (центр) помещения и два угла по диагонали на расстоянии 0,8–3 м от продольных стен и 1 м от торцевых стен.

Уровни измерения показателей микроклимата в помещениях

Примечание. * Измерения в подпотолочной зоне проводят только при оценке систем вентиляции в помещении. ** При клеточном содержании птицы точки замеров выбирают в проходах между батареями на уровне каждого яруса и при необходимости в самих клетках.

Исследуют микроклимат утром, днем и вечером до начала работ обслуживающего персонала в одно и то же время, и периодически в 4 ч ночи.

Мониторинг за микроклиматом помещений включает определение физических показателей воздуха, теплотехнических свойств ограждений, изменения состава и содержания химических примесей в воздухе зданий, количества пыли и микроорганизмов, интенсивности освещения, аэроионного фона. Для этого используют приборы, обеспечивающие как запись параметров микроклимата на специальных лентах, так и запись с помощью датчиков, установленных в заданных точках помещения и передающих эти параметры на экран монитора (компьютера, телевизора). При отсутствии технического обеспечения мониторинга за микроклиматом на каждой ферме (помещении) должен быть журнал для записи параметров микроклимата. Цифровой материал по каждому отдельному параметру обрабатывают и анализируют.

Существует несколько методических подходов к комплексной оценке микроклимата: 1. На биологических объектах (белые мыши, куриные эмбрионы, простейшие – парамециум, тетрахимена, и др.); 2. Бальная оценка по нормативно-оценочным шкалам; 3. Математическое моделирование

Тема 1.Определение температуры и барометрического

(атмосферного) давления воздуха

Цель занятия. Изучить влияние на организм животных температуры и барометрического давления воздуха и методы их определения.

Практические навыки. Научить студентов умению определять температуру, барометрическое давление, а также давать гигиеническую оценку указанных факторов микроклимата и разрабатывать рекомендации по оптимизации температурного режима в животноводческих помещениях.

Материалы и оборудование. Термометры – максимальный, минимальный, комбинированный; электротермометры; термографы (суточный и недельный); барометр-анероид; барографы (суточный, недельный).

Задание. 1.Ознакомиться с устройством и принципом работы термометров различных конструкций и приборов для измерения барометрического давления.

2. Измерить температуру воздуха в помещениии перепады ее по горизонтальному и вертикальному уровням. Дать оценку полученным результатам.

3. Определить барометрическое давление.

Для измерения температуры воздуха применяют термометры, которые по своему назначению разделяются на измеряющие, рассчитанные на определение температуры в момент наблюдения, и фиксирующие, позволяющие получить максимальное или минимальное значение температуры за определенный период контроля.

К измеряющим термометрам относятся термометры расширения (спиртовые и ртутные) и термометры сопротивления (электрические), к фиксирующим – максимальный, минимальный, комбинированный (максимально- минимальный) термометры.

Ртутные термометры позволяют измерять температуру воздуха в пределах от -350С до +3750С. Спиртовые термометры менее точны, так как при нагревании до температуры выше 00С спирт расширяется неравномерно. Для измерения высоких температур они непригодны (спирт закипает при 78,30С), но позволяют измерять низкие температуры (до -1300С), что невозможно сделать ртутным термометром, так как ртуть замерзает при -38,90С.

Термометры градуируются в градусах Цельсия. Один градус Цельсия (0С) равен одной сотой деления температурной шкалы между точками кипения (100 0С) и замерзания чистой воды (0С) при давлении 760 мм рт. ст. (1013гПА). За рубежом применяют измерения температуры в градусах Реомюра (0R) и Фаренгейта (0 F).

Для измерения температуры воздуха в системе СИ принята температурная шкала с единицей температуры градус Кельвина (0К). Начальной точкой этой шкалы является абсолютный нуль. По величине градус Цельсия равняется Кельвину. 00С соответствует + 273,15 0К и 1000С соответствует +373,15 0К.

Максимальный термометр(рис. 1а).

Прибор представляет собой ртутный термометр, который устроен таким образом, что показав самую высокую температуру, бывшую за определенный период наблюдения, сохраняет свое показание, несмотря на последующие понижение температуры воздуха. Это достигается различными конструктивными особенностями: например, в месте перехода резервуара в капилляр имеется сужение или в дно резервуара впаивают стеклянный штифт, другой конец которого входит в капиллярную трубку термометра и настолько сужает ее просвет, что ртуть способна преодолевать сопротивление в сужении и двигаться по капилляру только при повышении температуры, когда вследствие расширения ртути от нагревания начинает возрастать ее объем. При понижении температуры воздуха ртуть остается в капилляре, так как не может преодолеть сопротивления в суженном месте, и, таким образом показывает максимальную температуру, которая была в период наблюдений. Для возвращения ртути в резервуар термометр перед употреблением сильно встряхивают.

а – максимальный; б – минимальный

Другие разновидности максимальных термометров имеют в капиллярной трубке иглу-указатель (штифт).

Перед работой термометр располагают в вертикальном положении (резервуаром вниз), чтобы игла-указатель достигла мениска ртути. При измерении температуры максимальный термометр должен находиться в горизонтальном положении. Ртуть, расширяясь при повышении температуры, продвигает штифт по капилляру. Когда же температура понижается и ртуть сжимается, уходя обратно по капилляру, указатель остается на месте, фиксируя наиболее высокую (максимальную) температуру. Отсчет градусов температуры ведется от конца штифта ближнего к резервуару с ртутью.

Минимальный термометр (рис. 1.б)– спиртовой термометр, внутри капиллярной трубки которого в спирту находится подвижной штифт-указатель из темного стекла с утолщениями на концах в виде булавочных головок. Перед определением термометр располагают резервуаром вверх (вертикальное положение прибора) и штифт опускается под влиянием собственной тяжести вниз до мениска спирта. Затем термометр в точке исследования устанавливают горизонтально. При повышении температуры спирт, расширяясь, проходит мимо штифта, не сдвигая его с места, при понижении же температуры столбик спирта в капилляре уменьшается и поверхностная спиртовая пленка увлекает перед собой штифт к резервуару, до тех пор, пока будет происходить снижение температуры. В этом случае штифт займет положение в капилляре, которое соответствует минимальной температуре.

Отсчет показаний температуры производят по концу штифта, наиболее удаленному от резервуара термометра.

Комбинированный максимально – минимальный термометр (Сикса)(рис.2).

Прибор имеет вид изогнутой с обоих концов трубки, у которой правый конец расширен в виде шара, а левый в виде цилиндра. Нижняя часть трубки заполнена ртутью, левое колено – спиртом, а правое наполнено спиртом только до половины шаровидного расширения. Во второй половине этого расширения находятся пары спирта. Над ртутными менисками в обоих коленах имеются металлические указатели со щетинками. Перед определением температуры оба указателя при помощи магнита подводят к менискам ртутного столба так, чтобы их нижние концы касались ртути.

При повышении температуры спирт в левом колене расширяется, давит на столбик ртути и передвигает его в правом колене трубки. Поднимающая ртуть двигает вверх указатель, который останется на месте в случае падения ртути и покажет максимальную температуру, бывшую за определенный отрезок времени. При понижении температуры объем спирта в левом колене уменьшается, и столбик ртути в нем поднимается вверх, проталкивая указатель, который зафиксирует самую минимальную температуру за период наблюдений. При измерении температуры термометр устанавливают вертикально.

Рис.2. Макси­мально-мини-                    мальный термо­метр

Электротермометры.Для измерения температуры воздуха помещений можно пользоваться электротермометрами типов ЭА-2М (термоанемометр), ЭТП-М и др., в основе которых заложены полупроводниковые датчики. В этих приборах используют микротермисторы, которые изменяют свое электрическое сопротивление при незначительных колебаниях температуры. Помимо измерения температуры воздуха электрическими термометрами можно измерить температуру стен, потолков и внутренних ограждений в животноводческом помещении.

Одноточечный полупроводниковый термоанемометр типа ЭА-2М (рис. 3). Прибор предназначен для измерения температуры, скорости движения

воздуха и направления воздушных потоков. Диапазон измерения температуры

воздуха +10 – + 600С, скорости движения воздуха 0,03–5 м/с и направления воздушных потоков 0–3600. Принцип работы основан на охлаждении движущимся воздухом полупроводникового микротермосопротивления. На панели расположены ручки управления элементами схемы, гнездо для подключения датчика, микроамперметр–измеритель со шкалой. Прибор позволяет в определенной последовательности производить измерения температуры воздуха, скорости и направления воздушных потоков (см. тему 3).

Рис. 3. Термоанемометр ЭА-2М:

1 – гальванометр; 2 – переключатель питания; 3 – клеммы для включения прибора в сеть; 4 – вилка датчика; 5 – переключатель для измерения температуры или скорости воздуха; 6 – переключатель «измерение – контроль»; 7 – ручка регулировки напряже­ния, 8 – ручка регулировки подогрева; 9 – датчик (микротермосопротивление); 10 – за­щитный футляр датчика.

Электротермометр типа ЭТП-М (рис.4). Прибор предназначен для измерения температуры воздуха в производственных условиях, температуры поверхностей строительных материалов и ограждений, технологического оборудования.

Термометр следует эксплуатировать при температуре окружающего воздуха +100С – +350С и относительной влажности не более 80%. Общий диапазон измеряемых температур – 300С – + 1200С ( I поддиапазон – 300С – + 200 С; II поддиапазон +200С – +700С и III поддиапазон + 700С – 1200С). Постоянная времени полупроводникового датчика при измерении температуры воздуха 3 мин., а поверхностей – 40 с. Питание термометра от элементов напряжением 1,5 вольт.

Рис. 4.Полупроводниковый термометр типа ЭТП-М

1 – микроамперметр с измерительной шкалой; 2 – переключатель «контроль-измерение»; 3 – переключатель поддиапазонов; 4– ручка регулировкинапряжения; 5 – включатель прибора; 6 – полупроводниковый датчик температуры.

Измерения производят в такой последовательности: регулятор напряжения поворачивают против часовой стрелки до упора; переключатель диапазонов устанавливают на требуемый поддиапазон измерения; переключатель « измерение-контроль» устанавливают в положение «контроль»; включают прибор; ручкой «регулирование напряжения» устанавливают стрелку на шкале микротермометра на ее максимальное деление; переключают «измерение-контроль» в положение «измерение»; по шкале прибора определяют температуру.

По окончании измерений питание прибора отключают. При температуре окружающего воздуха ниже +100С измерения необходимо производить дистанционно, либо измерительный прибор держат под одеждой для сохранения его температуры в рекомендуемых выше пределах.

Работа манометрических термометров основана на изменении давления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры. Такие термометры контроля температуры используют в качестве первичных преобразователей при автоматическом поддержании или заданном режиме.

Рис. 5. Манометрический термометр типа ТПЖ-4: 1 – термобаллон; 2 – дистанционный капилляр; 3 – показывающий прибор с механоэлектрическим преобразова­телем.

Для систематического наблюдения за колебаниями температуры в течение продолжительного времени пользуются самопишущими приборами –термографами  (рис.6). Выпускают их двух типов: суточные и недельные с продолжительностью одного оборота барабана часового механизма соответственно 26 ч и 176 ч.

Рис. 6. Термограф

Термограф состоит из термоприемника, рычажной передачи, стрелки с писчиком (пером), барабана с часовым механизмом и корпуса. Воспринимающей деталью прибора является либо биметаллическая пластина, состоящая из двух спаенных между собой металлов, имеющих различный температурный коэффициент расширения, либо полая металлическая пластинка, заполненная толуолом или спиртом. Принцип действия прибора основан на свойстве пластинок изменять радиус изгиба в зависимости от температуры окружающего воздуха. Изменения в кривизне пластинки передаются стрелке с пером, которая поднимается или опускается и таким образом на диаграммной бумажной ленте, одетой на барабан, получается непрерывная графическая запись температуры (термограмма). Диаграммная лента разграфлена на вертикали параллельными линиями с ценой деления 10С, а по горизонтали – с ценой деления, соответствующей продолжительности времени оборота барабана: 15 мин – для суточных и 2 ч – для недельных термографов.

Перед установкой прибора в рабочее положение необходимо: открыть футляр прибора, отвести при помощи рычага перо от барабана и последний снять с оси, наложить диаграммную ленту на барабан и закрепить ее лентодержателем, завести часовой механизм, надеть барабан с диаграммной лентой на ось, заполнить перо чернилами, привести стрелку с пером в соприкосновение с диаграммной лентой, проверить качество записи на диаграммной ленте. Исходя из показаний контрольного термометра, вращением коррекционного винта перо стрелки устанавливают на требуемом делении температуры диаграммной ленты в соответствии с данным моментом времени. Термограф ставят на подставку строго горизонтально.

Показания термографов не гарантированы от ошибок, поэтому один раз в трое суток следует проверять правильность записи по ртутному термометру и, при необходимости, вносить поправку при помощи коррекционного винта.

Параметры допустимой температуры воздуха животноводческих помещений регламентируемые «Республиканскими нормами технологического проектирования новых, реконструкций и технического перевооружения животноводческих объектов (РНТП 1–92)» представлены в приложениях 1–6.

Определение барометрического (атмосферного) давления

Барометрическое давление определяется высотой ртутного столба в миллиметрах. Давление атмосферы, способное уравновесить столбик ртути высотой 760 мм при температуре 00С на уровне моря и широте 450, принято за нормальное, равное 1 атм.

На метеорологических станциях введена единица измерения давления – миллибар (мб). Миллибар – давление, которое оказывает тело массой 1 кг на поверхность 1 см2, один миллибар соответствует 0,7501 мм рт.ст.

Для пересчета величины давления, выраженной в мм рт.ст., в мб надо данную величину умножить на 4/3 и, наоборот, для перевода мб в мм рт.ст надо умножить первую величину на 3/4.

Атмосферное давление в системе СИ измеряют в гектопаскалях (гПа): 1 гПа=1 г/см2=0,75 мм рт.ст. Нормальное атмосферное давление равно 1013 ± 26,5 гПа, или 760 ± 20 мм рт.ст.

Определяют барометрическое давление с помощью ртутных и металлических барометров.

Рис. 7. Ртутный барометр:             Рис. 8. Ртутный сифонный барометр:

А – шкала барометра;                      А – верхнее колено; В – нижнее колено;

Б – винт, В – термометр,                 Д – нижняя шкала; Е – верхняя шкала;

Г – чашечка с ртутью,                     Н – термометр; а – отверстие в трубке.

Д – шкала с нониусом.

Барометр–анероид (рис. 9) представляет собой металлическую гофрированную коробку (с упругими волнообразными стенками), из которой выкачан воздух до разряжения в 50-60 мм рт.ст. Колебания атмосферного давления отражаются на объеме и форме анероидной коробки, стенки которой при увеличении давления прогибаются внутрь, а при уменьшении давления выпрямляются. С помощью системы рычажков эти колебания передаются стрелке, которая движется по циферблату и показывает величину давления в миллиметрах ртутного столба.

Для одновременного измерения барометрического давления, температуры и относительной влажности воздуха применяют баротермогигрометр (рис. 10). Датчик барометра – мембранная барокоробка, измеритель температуры – жидкостный (толуоловый) термометр, чувствительный элемент узла гигрометра – капроновая нить «Капрон-200».

Рис. 9.Барометр-анероид               Рис. 10. Баротермогигрометр

Кроме стрелок, показывающих давление и относительную влажность воздуха, прибор снабжен стрелкой-фиксатором. С помощью ручки стрелка-фиксатор может быть установлена против стрелки барометра в момент наблюдения для определения отклонения в ту или иную сторону. Температуру воздуха определяют по показаниям термометра, а относительную влажность и атмосферное давление – по положению стрелки относительно шкалы гигрометра и шкалы барометра.

Для непрерывной регистрации атмосферного давления в течение суток или недели предназначен барограф (рис.11).

Рис. 11. Барограф

Воспринимающую часть прибора составляет ряд анероидных коробок, последовательно соединенных друг с другом также, как в барометре-анероиде. Через систему рычагов изменения положения стенок анероидных коробок передаются на стрелку с пером, которая на ленте барабана с часовым механизмом записывает в виде кривой величину и характер изменения атмосферного давления во времени. Барографы бывают с суточным и недельным заводом часового механизма. Лента разграфлена по горизонтали на часы и дни недели, а по вертикали – на показатели давления в миллиметрах.

Барограф устанавливают на прочной подставке вдали от источника тепловой радиации, рядом помещают контрольный ртутный барометр, по которому периодически производят сверку. Перед работой диаграммную ленту укрепляют на барабане, заводят часовой механизм, а перо заполняют специальными чернилами. Первоначально перо устанавливают при помощи регулировочного винта в соответствии с показаниями барометра; на ленте записывают дату и время начала и конца записи.

Контрольные вопросы. 1.Какое влияние оказывает температура и барометрическое давление воздуха на организм животных? 2. Какими путями происходит отдача тепла организму в условиях оптимального, охлаждающего и нагревающего микроклимата и каков ее механизм? 3. Какие приборы применяются для определения и графической записи температуры и барометрического давления? Принцип действия и порядок работы с ними. 4. Мероприятия проводимые для обеспечения оптимального температурного режима. 5. Назовите нормативы температуры воздуха для животных разных видов и возрастов.

Мы поможем в написании ваших работ!