Пример. Показания «сухого» термометра – 15,3⁰С, а «влажного» – 13,1⁰С, барометрическое давление – 754 мм рт.ст. Определить абсолютную и относительную влажность, дефицит влажности, точку росы.

Максимальная влажность (Е_ВЛ) при температуре «влажного» термометра – 11,24 мм рт. ст. (приложение 1). Тогда абсолютная влажность А=11,24 – 0,0011 (15,3 – 13,1) × 754=9,41 мм рт. ст.

Относительную влажность воздуха вычисляют по формуле

.

При этом берем максимальную влажность (Е_сух) при температуре «сухого» термометра (приложение 1):

.

Дефицит влажности Д = Е_сух – А=12,95 – 9,41 = 3,54 г/м³.

Точку росы (Т) находим по приложению 1. Исходя из данной абсолютной влажности 9,41 мм рт.ст. определяем температуру, при которой абсолютная влажность станет максимальной (10,4⁰С). Точка росы равна 10,4 ⁰С.

Влажность воздуха в животноводческих помещениях определяют в тех же точках, зонах и в те часы, что и температуру. Для этого используют статический психрометр Августа и динамический (аспирационный) психрометр Ассмана. В каждом имеется по два одинаковых термометра. Психрометр Августа – спиртовой, Ассмана – ртутный.

Статический психрометр Августа состоит из двух совершенно одинаковых спиртовых термометров, укрепленных в одном штативе на расстоянии 4–5 см один от другого (рис. 10).

Резервуар одного из термометров (влажного) обвернут кусочком батиста, конец которого опущен в сосуд с дистиллированной водой. С поверхности этого термометра будет испаряться вода, понижая его температуру. В связи с этим и показания температуры на влажном термометре ниже, чем на сухом. Показания термометров записывают через 10–15 минут с момента установки прибора в месте исследования.

Абсолютная влажность воздуха при использовании психрометра Августа определяется по формуле Реньо

г
Рис. 10. Статический психрометр Августа.

де А – абсолютная влажность, мм рт.ст.,

или г/м³;

E_вл – максимальная влажность при температуре «влажного» термометра;

α – психрометрический коэффициент, зависящий от скорости движения воздуха (в среднем 0,0011);

t_с – температура «сухого» и t_вл – «влажного» термометров;

В – барометрическое давление, мм рт.ст.

Психрометр Ассмана служит для измерения влажности и температуры воздуха в стационарных и походных условиях (рис. 11).

Принцип действия прибора основан на разности показаний «сухого» и «смоченного» термометров в зависимости от влажности окружающего воздуха.

П
Рис. 11. Психрометр Ассмана.
рибор состоит из двух одинаковых ртутных термометров, закрепленных в специальной оправе, имеет заводной механизм с вентилятором, протягиваю- щий воздух около резервуаров термометров. Термометры защищены с боков от механических повреждений механическими планками. Резервуар правого термометра обернут батистом в один слой и перед работой смачивается дистиллированной водой при помощи резиновой груши с пипеткой. Вентилятор обеспечивает всасывание воздуха возле резервуаров термометров со скоростью 4м/с. Показания обоих термометров фик-

сируют через 4–5 минут работы вентилятора и подставляют в формулу

где 0,5 – психрометрический коэффициент (постоянная величина);

760 – среднее барометрическое давление.

Гигрометр мембранный М-18 служит для измерения влажности в диапазоне 20 – 100% в интервале температур от +35 до –60⁰С. В приборе в качестве датчика вместо волоса используется мембрана, выполненная из синтетической гигроскопической пленки (рис. 12).

Строение гигрометра МВ-18 следующее: 1–гайка для перемещения ходового винта; 2–ходовой винт; 3–обезжиренный волос; 4–рама; 5–шкала; 6–стрелка.

Для длительного контроля за влажностью воздуха применяют гигрографы суточного (М-21С) и недельного (М-21Н) действия (рис. 13). Гигрографы обеспечивают регистрацию относительной влажности в пределах 30–100% при температуре от –35 до +45⁰С. Они действуют по тому же принципу, что и гигрометры.

Вместо одного волоса в приборе используется пучок обезжиренных волос, расположенных в специальной раме (арфоровой системе) за пределами футляра. Изменения длины пучка волос передаются системе рычагов с прикрепленным к ним пером, которое пишет кривую на ленте вращающегося барабана.

Прибор устанавливают в зоне исследования строго горизонтально. Контрастность измерения и точки исследования влажности те же, что и при измерении температурного режима.

Рис. 12. Гигрометр МВ-18. Рис. 13. Гигрограф суточный М-21С.

Гигрограф суточный М-21С имеет следующее строение: 1–корпус; 2–датчик–пучок обезжиренных волос; 3–коррекционный винт; 4–стрелка с пером; 5–барабан с часовым механизмом; 6–диаграммная лента.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Ознакомиться и изучить устройство работы психрометров Августа и Ассмана, гигрографов (суточного и недельного).

2. Определить в помещении абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения влажности и точку росы.

3. Сделать оценку полученным результатам.

Контрольные вопросы
1. Какие гигрометрические показатели характеризуют влажность воздуха животноводческих помещений?

2. Назовите приборы для определения влажности воздуха в животноводческих помещениях?

3. Перечислите нормативные показатели относительной влажности воздуха для животноводческих помещений.

Задание 11. Определение охлаждающей

способности и скорости движения воздуха
Цель задания: изучить устройство и принципы работы анемометров, кататермометра, научиться с помощью данных приборов определять охлаждающую способность и скорость движения воздуха.

Оборудование и материалы: анемометры крыльчатые и чашечные, ка­татермометр, горячая вода (65–75⁰С), полотенце.

Воздушные массы, находясь в беспрерывном движении, оказывают влияние на тепловой баланс помещения. Зимой при значительной скорости движения воздуха увеличиваются потери тепла животными за счет конвекции и испарения пота, что отрицательно влияет на состо­яние их организма, а летом такие скорости оказывают положительное влияние, способствуя удалению излишнего тепла с поверхности кожи животного.

С целью предотвращения простуды необходимо устранять сквозняки в помещениях, поддерживать оптимальную температуру.

Движение воздуха принято характеризовать направлением и скоростью. Направление движения воздуха определяется точкой горизонта, откуда дует ветер, и обозначается в румбах, соответствующих сторонам света: север (С или N), юг (Ю или S), восток (В или E), запад (З или W). Кроме главных, направление ветра обозначается дополнительными румбами: северо-восток (СВ или NE), юго-восток (ЮВ или SE), юго-запад (ЮЗ или SW), северо-запад (СЗ или NW).

Рис.14. Роза ветров с северо-западным направлением.
Графическое изображение повто-

ряемости направления ветра по сторо-

нам света в том или ином пункте за определенный период называется розой ветров (рис.14), составляемой на основании направления ветра за определенный промежуток времени: месяц, сезон, год.

Скорость движения воздуха определяют, прежде всего, в зоне расположения животных и обслуживающего персонала. Вне помещения, а также в вентиляционных каналах ее определяют, как правило, анемометрами – крыльчатыми и чашечными (рис.15 и 16), в помещении – кататермометрами.

Пределы измерения скорости движения крыльчатым анемометром – 0,3–5,0 м/с, чашечным – 1–20, кататермометром – менее 1 м/с.

Рис. 15. Анемометр чашечный Рис. 16. Анемометр крыльчатый типа АСО-3:

типа МС-13. 1 – крыльчатка; 2 – ушки; 3 – арретир; 4 – шкала.
Чашечный анемометр отличается от крыльчатого только ветроприемником, где вместо крыльчатки – крестовина с четырьмя полушариями.

Определение скорости воздушного потока аналогично предыдущему, за исключением того, что в исследуемой точке прибор устанавливают осью перпендикулярно току воздуха.

Нормативы доступной скорости движения воздуха в животноводческих помещениях представлены в приложениях 10, 15, 20.

Принцип действия анемометров обоих типов одинаков. Воздух давит на ветроприемник (легкие подвижные крылья или чашечки) прибора и приводит их во вращение, которое через систему шестеренок передается стрелке на циферблате. Специальный арретир позволяет включать и выключать счетчик оборотов. Прибор включают на 100 с.

Восприимчивой частью крыльчатого анемомометра является крыльчатка с легкими алюминиевыми крыльями, огражденная широким металлическим кольцом. Она с помощью оси связана со счетным механизмом, шкала которого имеет три циферблата измерений: тысяч, сотен и единиц. Включение и выключение прибора производится арретиром (рычажком). К прибору приворачивают ручку, которая может быть использована для установки его на деревянном шесте. В корпус прибора по обе стороны арретира ввернуты два ушка. Через них от кольца арретира пропускают концы шнура, с помощью которых производится включение и выключение анемометра, поднятого на шесте.

Перед измерением скорости воздушного потока записывают начальное показание счетного механизма (в выключенном состоянии) по всем трем циферблатам.

Пример. Стрелка на циферблате тысячи находится между 4 и 5; на циферблате сотни − между 6 и 7, а на циферблате десятков и единиц − напротив 78. Следовательно, показание имеет значение 4678. Затем анемометр располагают, например, в воздушном потоке вытяжной вентиляционной трубы осью крыльчатки вдоль направления (параллельно) потока и, добившись равномерного вращения крыльчатки вхолостую (1–2мин), одновременно включают механизм прибора и секундомер. Как правило, измерение проводят в течение 100с, после чего механизм и секундомер выключают. Записывают конечное показание счетчика. Разделив разность конечного и первоначального показания на 100 с, находят скорость движения воздуха в метрах в секунду или число делений в секунду.

Для более точного определения скорости движения воздуха в одной точке наблюдают 2 – 3 раза, при этом берут среднюю скорость и полученную величину умножают на поправочный коэффициент по прилагаемой к каждому анемометру таблице.

Низкие скорости движения воздуха определяют посредством кататермометров. Это особые спиртовые термометры, имеющие цилиндрический резервуар со шкалой, разделенный на градусы от 35 до 38 ⁰С, или шаровые со шкалой 33–40 ⁰C (рис.17).

На тыльной стороне кататермометра обозначен его фактор, который характеризует теплопотери в милликалориях в 1 см² поверхности спиртового резервуара при охлаждении его от 40 до 37⁰С. Фактор устанавливается для каждого прибора при изготовлении на заводе.

Правила работы с кататермометром.

1
Рис.17. Кататермометры: цилиндрический

и шаровой.
. Перед исследованием резервуар сухого кататермометра погружают в воду, нагретую до 65 – 75 ⁰С, и ждут, когда расширившийся

спирт заполнит 1/3 верхнего цилиндрического

расширения.

2. Прибор извлекают, насухо вытирают резервуар салфеткой и помещают в точке исследования.

3. По секундной стрелке часов или секундомера определяют время охлаждения прибора от 40 до 37 ⁰С. Измерения повторяют три раза и бе­рут среднюю величину времени охлаждения (А).

4. Регистрируют температуру воздуха в точке измерения. Далее вычисляют катаиндекс (Н) путем деления фактора (F) данного кататермометра на время прохождения спиртом расстояния от 40 до 37 ⁰С:

Затем находят скорость движения воздуха по формуле соответственно Хилла или Вейса:

где V – скорость движения воздуха;

H – охлаждающая способность воздуха по кататермометру;

0,20 и 0,40; 0,14 и 0,49 – эмпирические величины;

Q – разница между средней температурой кататермометра и температурой в точке исследования.

где t⁰_к – средняя температура кататермометра.

Если показатель Н, деленный на Q, будет меньше 0,6, то скорость движения воздуха меньше 1 м/с. В этом случае пользуются формулой Хилла. Если же он больше или равен 0,6, то скорость движения воздуха равна или больше 1 м/с. Тогда вычисление ведут по формуле Вейса.

Для измерения скорости движения воздуха применяют также электрические термоанемометры типа ЭА-1М, ЭА-2М, ЭМ-5М и ТА на 1–10 точек, а также полупроводниковые термоанемометры типа ПТА-68.

Диапазон измерения скорости движения – 0 – 5 м/с, температуры – 10 – 60⁰С и направления потоков воздуха – 0 – 360⁰.

Для упрощения расчетов пользуются специальной таблицей (приложение 2), в которой по величине Н/Q находят скорость движения воздуха.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Ознакомиться и изучить приборы для определения скорости движения воздуха вне помещения.

2. Определить скорость движения воздуха вне помещения с помощью анемометров.

3. Определить катаиндекс (охлаждающую способность) и скорость движения воздуха при помощи кататермометра.

Контрольные вопросы
1. Какие приборы применяются для определения скорости движения воздуха вне животноводческих помещений?

2. Какие приборы применяются для определения скорости движения в животноводческих помещениях? Каковы принципы их действия и порядок работы?

3. Назовите нормы скорости движения воздуха в животноводческих помещениях для различных половозрастных групп.

Задание 12. Определение освещенности

помещений (фотометрия), ультрафиолетового

излучения и интенсивности инфракрасного

облучения

Цель задания: ознакомиться с методами определения естественной и искусственной освещенности животноводческих помещений, приобрести навыки в работе с люксметрами, используемыми в зоогигиене, и источниками инфракрасной и ультрафиолетовой радиации (лампы, облучатели).

Материалы и оборудование: люксметры Ю-116, 117 и «ТКА-ЛЮКС», лампы (инфракрасные и ультрафиолетовые).

Под фотометрией понимают измерение силы света, естественной и искусственной освещенности и яркости. Для фотометрии используют люксметры (фотометры) Ю-16, Ю-116, типа ИКП и др. Эти приборы градуированы в люксах (лк).

Свет как один из основных раздражающих факторов внешней среды обладает высоким биологическим действием и играет первостепенную роль в регуляции важнейших функций организма. Обмен веществ в организме, происходящий под действием света, является жизненно необходимым процессом для всей органической природы и, следовательно, обязательным условием нормальной жизнедеятельности организма животных. Кроме того, повышается активность окислительных ферментов и усиливается газообмен. Под влиянием света возрастает азотистый обмен, а баланс азота становится положительным. Недостаточная освещенность животноводческих помещений создает предпосылки к возникновению у животных анемии, остеомоляции, рахита и других заболеваний. Хорошее освещение, наоборот, способствует повышению невосприимчивости организма к заболеваниям. Для нормального функционирования организма животного, а также обеспечения рабочего процесса на фермах, комплексах и птицефабриках необходим естественный и искусственный свет. Создание режима освещения в животноводческих зданиях зависит от ряда условий: наружной освещенности, типа и конструкции здания, расположения его на местности, конструктивного решения светопропускающей части ограждений, состояния остекления, расположения и мощности светильников и пр.

Естественная освещенность внутри животноводческих зданий нормируется двумя способами: светотехническим и геометрическим. Светотехническое нормирование основывается на определении коэффициента естественной освещенности (КЕО):

где Е_в – освещенность точки внутри помещения, лк;

Е_нар – освещенность площадки под открытым небом диффузным светом, лк.

Пример расчета. Освещенность внутри коровника равна 70 лк, под открытым небом − 7000 лк. КЕО = (70:7000) ×100 = 1%. Следовательно, освещенность внутри помещения составляет 1% наружной освещенности.

Коэффициент естественной освещенности дает более правильное представление о естественном освещении животноводческих помещений.

Интенсивность естественного освещения во многом зависит от типа и конструкции здания и колеблется по сезонам года от 0,3 до 1,8 %.

Геометрическое нормирование, или световой коэффициент (СК), определяет отношение остекленной площади поверхности окон к площади освещаемого помещения:

Пример. Если площадь пола равна 160 м², а остекленная площадь окон – 16м², то СК будет равен 1:10.

Контроль за освещенностью в отдельных участках одного и того же помещения осуществляется определением угла падения, препятствия и отверстия. Угол падения образуется двумя линиями, идущими от определенного места (кормушки, стойла, автопоилки и др.): одна линия идет горизонтально к окну, другая – к верхнему краю окна (остекленной поверхности). Чем больше этот угол, тем лучше освещенность, так как угол отверстия будет меньше.

Для определения угла падения необходимо знать расстояние от определенного места до окна и высоту окна по верхнему краю остекленной поверхности, т.е. два катета.

Угол отверстия образуется двумя прямыми: одной, исходящей от определенного места и идущей через верхний наружный край окна, и другой, исходящий оттуда же, но проходящей через верхний край противолежащего здания или другого какого-либо предмета. Для нормальной освещенности животноводческих помещений угол падения света должен быть не менее 27⁰, а угол отверстия – не менее 5⁰. Зная тангенс искомого угла, по табл. 11 можно определить угол падения света и угол отверстия.

Таблица 11. Таблица натуральных тригонометрических величин

tg 		tg 		tg 	
0 0,01 0,03 0,05 0,08 0,12 0,18 0,25	0 1 2 3 5 7 10 14	0,30 0,36 0,44 0,50 0,58 0,65 0,70 0,80	17 20 24 27 30 33 35 39	1,00 1,15 1,39 1,60 2,05 2,47 3,07 4,01	45 49 53 58 64 68 72 76

Для измерения освещенности применяют объективные люксметры типа Ю-16 (рис.18). Люксметр состоит из чувствительного к свету селенового фотоэлемента, стрелочного гальванометра, которые соединены гибким проводом, шкалы, отградуированной в люксах, и светофильтров разной плотности.

Гальванометр имеет зеркальную шкалу, разделенную на 50 делений, представленную тремя диапазонами измерений освещенности (лк): 0 – 25, 0 – 100 и 0 – 500. При сильной интенсивности освещения (более 500 лк) на корпус фотоэлемента надевают матовый светопоглотитель, который позволяет увеличить пределы измерений в 10, 100 и 1000

Рис. 18. Люксметр Ю-16.

раз. Когда используют поглотитель,

шифровую величину умножают на

предел его увеличения.

Для восполнения недостаточности естественной освещенности и удлинения светового дня в стойловый период в животноводческих помещениях широко применяют искусственное электрическое освещение. Интенсивность искусственного освещения в помещениях определяют в люксах (лк) или в ваттах (Вт) на 1 м² площади пола.

Для перевода количества ватт в люксы удельную мощность ламп ум­ножают на коэффициент (табл. 12).

При обследовании или расчетах искусственного освещения животноводческих помещений устанавливают его интенсивность, равномерность, отсутствие слепящего действия, указывают вид источников света, их мощность, расположение и высоту подвески.

Таблица 12. Величина коэффициента для перевода ватт в люксы

Мощность ламп, Вт	Вид ламп
	накаливания	люминесцентных
До 100	2,0	6,5
100 и более	2,5	8,0

Интенсивность искусственного освещения определяют с помощью люксметров и, сравнивая полученную освещенность с нормативами, делают вывод о ее достаточности.

Удельную мощность искусственного освещения (Вт/м²) в помещении можно определить расчетным методом. Для этого суммируют мощность всех источников света (ламп) и делят на площадь помещения. Затем умножают удельную мощность на коэффициент перевода ватт в люксы (табл. 12), который показывает, сколько люксов дает мощность, равная 1 Вт на 1 м².

.

При измерениях искусственной освещенности в помещениях с люминесцентными лампами ЛД показатель люксметра необходимо умножить на поправочный коэффициент 0,9.

Пример расчета. В коровнике площадь пола составляет 1000 м². Освещается 120 лампами накаливания по 100 Вт каждая. В данном случае удельная мощность ламп накаливания будет равна 120 × 100:1000 = 12 Вт/м², а искусственная освещенность составит 12×2,5 = 30 лк.

Для определения необходимого количества светильников с целью создания необходимого уровня искусственной освещенности в помещении следует выполнить расчет, пользуясь нормативами удельной мощности. Найденную величину удельной мощности нужно умножить на площадь помещения и разделить на мощность одной лампы.

Для снижения слепящего действия светильников их подвешивают на высоте 1,8 м от пола.

В животноводческих помещениях нужно поддерживать не только нормативный уровень освещенности, но и определенную продолжительность освещения с учетом возраста, вида, производственного назначения (откорм, ремонт и пр.) животных. При проведении технологических работ применяют рабочее освещение, а в ночные часы − дежурное, интенсивностью не более 1−2 лк.

Для искусственного освещения животноводческих помещений применяют люминесцентные светильники типа ПВЛ (пылевлаго-защитные) с газоразрядными лампами ЛДЦ (улучшенной светопередачи), ЛД (дневного света), ЛБ (белого света), ЛХБ (холодно-белого света), ЛТБ (тепло-белого света) и др. Мощность люминесцентных ламп составляет от 15 до 80 Вт. Для искусственного освещения помещений используются также лампы накаливания мощностью от 40 до 200 Вт в светильниках «Универсал», ПВЛ и др.

Определение ультрафиолетового (УФ) облучения. При применении ультрафиолетового облучения пользуются тремя системами величин и единиц измерения − лучистыми, эритемными и бактерицидными.

Энергию УФ-излучения, испускаемую источником в единицу времени (мощность излучения), называют ультрафиолетовым потоком. В системе лучистых величин ультрафиолетовый поток измеряют в ваттах (Вт) или милливаттах (мВт).

В системе эритемных величин мощность УФ-излучения, оцененную по его эритемному действию, называют эритемным потоком. Единицей эритемного потока является эр. 1 эр численно равен потоку ультрафиолетового излучения с длинной волны 297 нм и мощностью 1Вт.

При УФ-облучении сельскохозяйственных животных очень важно знать плотность эритемного потока, падающего на животного, которую называют эритемной облученностью. Эритемная облученность Еэ равна отношению величины падающего эритемного потока Фэ, к величине облучаемой поверхности S:

Еэ = Фэ : S.

Эритемную облученность измеряют в эрах на 1м² (эр/м²) или в миллиэрах на 1м² (мэр/м²); 1 эр = 1000мэр или мВт/м².

Результат воздействия УФ-излучения на организм животных зависит не только от величин облученности, но и от длительности облучения.

Произведение эритемной облученности на время облучения называют количеством (дозой) эритемного облучения Нэ:

Нэ = Еэ×t.

Доза эритемного облучения измеряется в мэр в час на 1м² (мэр·ч/м²) или мВт·ч/м².

Нормативы дозы облучения для сельскохозяйственных животных и птицы приведены в табл. 13.

Для определения длительности облучения при заданной дозе и известной эритемной облученности необходимо эту дозу поделить на облученность.

Пример. Если доза облучения поросят-отъемышей равна 80мэр·ч/м², а эритемная облученность – 20мэр/м², то длительность облучения составит 4ч (80мэр·ч/м² : 20мэр/м² = 4ч).

Для облучения животных используют ультрафиолетовые лампы,

Таблица 13. Рекомендуемые дозы облучения животных

Вид и возрастная группа животных	Доза облучения в сутки, мэр·ч/м2 (мВт·ч/м2)
Коровы и быки Телята в возрасте 6 мес и старше Телята в возрасте до 6 мес Поросята на откорме и свиноматки Поросята-отъемыши Поросята-сосуны Овцематки Ягнята трехдневного возраста до отбивки Куры промышленного стада при содержании: на полу; в клетках Цыплята-бройлеры	250–270 140–160 120–140 80–90 60–80 20–25 245–260 220–240 20–25 40–50 15–20

технические данные которых приведены в табл. 14.

Интегральные ртутно-кварцевые лампы типа ДРТ обеспечивают мощный поток УФЛ с тремя областями (А=15%, В=25%, С=15%) и 45% световых лучей.

Бактерицидные источники (лампы типа ДБ) генерируют максимум УФ-излучения в спектре области С (80%) и 20% световых лучей.

УФ люминисцентно-эритемные лампы типа ЛЭ являются источником УФ-излучения областей А и В (А = 45%, В = 35%) и 20% световых лучей, С = 0.

Дуговые ртутно-вольфрамовые эритемные диффузные лампы (ДРВЭД) излучают световые (40%), инфракрасные лучи (55%), а также УФЛ областей А и В (5%).

Интенсивность УФ-потока измеряется ультрафиолетметрами. Принцип их действия основан на преобразовании лучистой энергии ультрафиолетового спектра в электрический ток.

В санитарной практике наиболее распространен прибор УФМ-5.Воспринимающей частью его являются два фотоэлемента − сурьмяно-цезиевый для регистрации эритемного ультрафиолетовогоизлучения (290 – 340нм) и магниевый − для измерений коротковолнового ультрафиолетового излучения (220 – 290нм). Прибор снабжен счетчиком импульсов напряжения и переключателем диапазонов чувствительности. Ультрафиолетметр измеряет величину облученности и дозу (количество) облучения.

Измерения УФ-излучения проводится по подсчету импульсов напряжения, связанных с разряжением конденсатора, подвергающегося облучению УФ-лучами.

Определение интенсивности инфракрасного излучения (ИК).

Таблица 14. Технические характеристики ультрафиолетовых лучей

Тип лампы	Мощность, Вт	Напряжение, В	Световой поток, лм	Эритемный поток, мэр	Бактерицидный поток, мб	Срок службы, ч	Эритемная облученность на расстоянии 1м от источника, мэр/м2
ДРТ-400 (ПРК-2) ДРТ-1000 (ПРК-7) ДБ-15 (БУВ-15) ДБ-30 (БУВ-30) ДБ-60 (БУВ-60) ЛЭ-15 (ЭУВ-15) ЛЭ-30-1 (ЭУВ-30) ДРВЭД 220-250 ДРВЭД 220-160	400 1000 15 30 60 15 30 250 160	2202220 127 220 220 127 220 220 220	8000 32000 60 140 180 40 110 3150 2100	4750 16500 − 35 41 300 750 550 350	10500 39500 2000 6000 8000 55 125 − −	2500 1200 2000 3000 2000 3000 5000 1500 1500	475 1650 − − − 20 58 − 32

Примечание. В скобках указаны старые названия источников излучения.

Для создания благоприятного температурного режима при выращивании молодняка сельскохозяйственных животных и птицы, особенно новорожденных, в помещениях целесообразно применять инфракрасный (тепловой) локальный обогрев, позволяющий создать повышенную температуру лишь в зоне расположения животных. Используемые с этой целью источники по спектральному составу излучения делятся на светлые и темные.

Светлые источники − лампы электрические, тело накала которых (вольфрамовая нить) имеет высокую рабочую температуру (до 3000К) и заключено в стеклянную оболочку. Они издают частично видимое излучение и значительную долю коротковолнового и средневолнового ИК-излучения; максимум излучения − 1100−1150нм.

Темные источники генерируют в области длинноволновой части оптического спектра (более 2500нм). Существуют различные конструкции темных источников излучения. Для обогрева молодняка чаще всего применяют тепловые электронагреватели (ТЭНы) − металлические трубки, внутрь которых заключен элемент накаливания, запрессованный в огнеупорную изоляционную массу.

Температура и величина зоны обогрева зависит от типа (мощности) источника и высоты его подвеса, продолжительности облучения и температуры в помещении.

В зооветеринарной практике для обогрева, лечения и других целей используют искусственные источники инфракрасных лучей ИЗК-500, ИЗК-375, ИЗК-250, ОВИ-1, ОРИ-1, ЭИС-0,37.

Технические данные источников инфракрасного излучения приведены в табл. 15.

Таблица 15. Технические характеристики источников ИК-излучения

Тип источника	Мощность, Вт	Напряжение, В	Длина волны максимума излучения, нм	Доля ИК-излучения в общим потоке, %	Срок службы, ч
Светлые источники
ИКЗ 220-500 ИКЗ 220-500-1 ИКЗ 220-250 ИКЗК 220-250 ИКЗС 220-250 КГ 220-1000	500 500 250 250 250 1000	220 220 220 220 220 200	1150 1150 1150 1100 1100 1100	80 80 80 70 70 80	6000 6000 6000 6000 6000 5000
Темные источники
ТЭН	250-1200	220	4000-5000	30	10000

Интенсивность инфракрасного излучения не должна превышать (1,3 − 1,5 Дж·см²·мин). Для измерения применяют актинометр ЛИОТ-Н. Принцип его действия основан на использовании неодинаковой лучепоглощающей способности зачерненных и блестящих полосок алюминиевой пластинки.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Ознакомиться и изучить устройство и принцип работы люксметра.

2. Определить состояние естественной освещенности в помещении по следующим показателям: коэффициент естественного освещения (КЕО), световой коэффициент (СК), угол падения, препятствия и отверстия.

3. Определить искусственную освещенность в помещении.

4. Изучить приборы для ультрафиолетового и инфракрасного облучения животных.
Контрольные вопросы
1. Перечислите методы определения естественной и искусственной освещенности в животноводческих помещениях.

2. Расскажите о работе с люксметрами.

3. Назовите нормативы естественной и искусственной освещенности для животноводческих помещений.
Задание 13. Определение газового состава

воздуха в животноводческих

и птицеводческих помещениях
Цель задания: изучить устройство и принцип работы газоанализатора УГ-2 и освоить упрощенный способ определения углекислого газа в воздухе (способ Гесса).

Оборудование и материалы: газоанализатор УГ-2, раствор едкого бария, 1 %-ный индикатор-фенолфталеин, щавелевая кислота, калиброванный флакон емкостью 1л, индикаторные трубочки.

В воздухе животноводческих помещений могут накапливаться вредные газы в концентрациях, часто превышающих допустимые нормы. К ним относятся: углекислый газ, аммиак, сероводород, окись углерода и др.

При повышении предельно допустимых норм вредных газов в воздухе животноводческих помещений снижается продуктивность и естественная резистентность животных.

Аммиак, сероводород и окись углерода в больших концентрациях вызывают тяжелые отравления животных.

Способ Гесса. Берут калиброванный флакон или колбу емкостью 1л, наполняют его (ее) в течение 0,5 мин исследуемым воздухом и закрывают пробкой с двумя отверстиями, заткнутыми стеклянными палочками. Вынув одну из стеклянных палочек, вливают во флакон 10 мл раствора едкого бария, вновь вставляют стеклянную палочку в отверстие пробки и взбалтывают баритовую воду с воздухом в течение 10 мин. После взбалтывания вновь вынимают стеклянную палочку, вливают во флакон 2 капли 1%-ного индикатора-фенолфталеина и, вставив в отверстие конец бюретки, осторожно титруют мутный баритовый раствор раствором щавелевой кислоты до исчезновения розового цвета.

Расчет. Из 10 мл раствора едкого бария вычитают количество щавелевой кислоты (мл), затраченное на титрование раствора. Полученную разность умножают на титр раствора едкого бария (примерно 0,995). Произведение будет соответствовать количеству углекислого газа (мг) в исследуемом воздухе. Миллиграммы найденного углекислого газа переводят в миллилитры, умножая на 0,509 (1 мг СО₂ при нормальных условиях занимает объем 0,509 мл). Затем из объема колбы вычитают 10 мл (количество влитого в колбу раствора едкого бария), после чего объем взятой пробы воздуха приводят к температуре 0⁰С и давлению 760 мм рт.ст. по формуле

или пользуются приложением 3.

Процентное содержание углекислого газа рассчитывают по соотношению

V⁰ – 100%

V – x,

где х – искомый процент углекислого газа;

V – количество найденного углекислого газа в исследуемом объеме воздуха, мл;

V⁰₇₆₀ – объем исследуемого воздуха, приведенный к нормальным условиям.

Определение содержания СО₂, NН₃, Н₂S и СО газоанализатором УГ-2. Газоанализатор УГ-2 (рис. 19) состоит из корпуса, калиброванного што­ка, фиксатора, сильфонного насоса и резиновой трубочки. Действие прибора основано на использовании свойства индикаторного порошка изменять окраску под действием газов (под влиянием аммиака желтый цвет порошка изменяется на темно-коричневый).

Порядок определения.

1. Перед началом работы открыть крышку сильфонного насоса. Взять индикаторные трубочки, шток, шкалу измерения.

2
Рис. 19. Газоанализатор

УГ–2.
. При открытой крышке насоса отвести палец фиксатора и вставить шток

(на анализируемый газ) в направляющую

втулку. Давлением руки на головку штока сжать сильфон до захвата пальца фиксатора в верхнее отверстие в канавке штока.

3. Взять индикаторную трубочку и соединить ее с резиновой, открытый конец трубочки поместить в то место, где исследуется воздух.

Отвести палец фиксатора. Как только шток начнет двигаться вверх, фиксатор отпустить. После фиксации пальца стопорного устройства в нижнем фиксирующем отверстии на канавке штока (слышен щелчок) дать выдержку несколько секунд до полного окончания просасывания иссле­дуемого воздуха.

4. Для определения допустимых концентраций газов объем исследуемого воздуха должен составлять для СО₂ – 400 мл, NH₃ – 250, H₂S – 300, СО – 220 мл.

При определении токсичных концентраций указанных газов объем просасываемого воздуха через индикаторные трубочки должен состав­лять 100, 30, 30 и 60 мл.

5. Индикаторную трубочку снять с резиновой и приложить к шкале таким образом, чтобы нижняя граница окрашенного столбика индика­торного порошка совпадала с нулевым делением шкалы. Верхняя грани­ца окрашенного столбика укажет на шкале концентрацию определенного газа (мг/м³).

После этого просасывание воздуха будет продолжаться в течение 0,5 мин вследствие остаточного вакуума в сильфоне. При незначительной концентрации газа в помещении индикаторную трубку можно использовать дважды.

Определение концентрации аммиака и углекислого газа в исследуемом воздухе можно также проводить при помощи универсального газоанализатора фирмы «Хехст» (Германия) (рис.20).

Прибор состоит из шайбы, расчетного устройства, корпуса помпы, впускного клапана, резиновой груши, сдавливателя, стоп-шайбы, счетчика, фиксатора, пружины, уплотнителя, выпускателя воздуха.

К прибору также прилагается комплект индикаторов для определения содержания аммиака и углекислого газа.

Для определения концентрации аммиака и углекислого газа концы индикаторов обламывают и вставляют в тело помпы. Затем прокачивают грушей объемом 100 мл через индикатор исследуемый воздух 10 раз для определения аммиака и 4 раза – углекислого газа. Так можно измерить концентрацию аммиака в диапазоне от 5 до 1000 мг/м³.

П
Рис.20. Универсальный газоанализатор фирмы «Хехст».
рактические задания для самостоя-

тельной работы:

1. Ознакомиться и изучить приборы для

определения вредных газов в воздухе живот-

новодческих помещений.

2. Провести определение в отобранной пробе воздуха в учебной лаборатории содержание углекислого газа.

3. Определить с помощью газоанализатора УГ-2 содержание аммиака.

Контрольные вопросы
1. Расскажите об устройстве, принципе действия и порядке работы с прибором УГ-2.

2. Назовите ПДК вредных газов для животноводческих помещений.

3. Какие мероприятия необходимо проводить для снижения концентрации вредных газов в воздухе животноводческих помещений?
Задание 14. Методы определения уровня шума
Цель задания: ознакомиться с приборами для контроля уровня шума, измерения вибрации в помещениях для животных (устройство и эксплуатация).

Материалы и оборудование: шумомеры, виброметры, вибрографы, анализаторы спектра шума различных конструкций.

Шум представляет собой сочетание звуков в диапазоне частот от 16 до 20 000 Гц. К физическим свойствам шума относят: звуковое давление, уровень, частоту, звуковую энергию и ее плотность.

В зависимости от характера шума его частота может быть различной. По частоте шумы бывают низкочастотные (ниже 300 Гц), среднечастотные (от 300 до 800 Гц) и высокочастотные (выше 800 Гц).

По временным характеристикам различают шумы постоянные и непостоянные. В свою очередь, последние разделяют на колеблющиеся во времени, прерывистые, импульсные.

Для характеристики интенсивности шума принята измерительная система, учитывающая приближенную логарифмическую зависимость между раздражением и слуховым восприятием, – шкала бел. Логарифмическая единица, отражающая десятикратную степень увеличения интенсивности одного звука над уровнем другого, называется в акустике белом (Б). Для удобства обычно пользуются децибеломщелчок и движение штока прекратится.

Для измерения уровня шума применяют шумомеры различных видов (Ш-63; Ш-ЗМ; Ш-71; ШМ-1; ИШВ-1). Принцип их работы состоит в преобразовании с помощью микрофона звуковых колебаний в электрический ток.

Шумомер Ш-63 (рис.21) позволяет измерять уровни шума от 30 до 140 дБ в диапазоне частот 40-10 000 Гц.

На лицевой панели прибора расположены: 1 − микрофон, закрепленный на стойке 2, которая имеет шарнирное сочленение 10, позволяющее ориентировать микрофон в направлении источника шума; 3 − шкала стрелочного индикаторного прибора; 4 − переключатель временных характеристик контроля напряжения батарей и работы преобразователя; 5 − переключатель частотных характеристик А, В, С; 6 − переключатель уровней чувствительности от 30 до 130 дБ; 7 − гнезда «Выход» для подключения анализирующих устройств; 8 − гнездо «Фильтр» для подключения регулятора чувствительности; 9 − гнездо «Фильтр» для подключения внешних фильтров. Питание схемы при­бора осуществляется за счет батареек напряжением 1,5 В, которые рас­положены на нижней стороне корпуса шумомера.

В комплекте к шумомеру прилагается калибратор для периодической проверки показаний прибора и соединительный кабель со струб­циной, позволяющий выносить микрофон на необходимое расстояние. Шкала индикаторного прибора градуирована от –5 до +10 дБ.

Переключатель частотных характеристик устанавливается в положении А при измерении уровней шума от 30 до 55 дБ, в положении В – от 55 до 85 дБ и в положении С – от 85 до 130 дБ.

Рис.21. Шумомер Ш-63.
При установке переключателя вре-

менных характеристик в положение «Бат» проверяют достаточность напряжения, создаваемого батареями. В положении «Пр-ль» (преобразователь) регулируется прибор. В положении «0,5» переключатель устанавливают при измерении усредненного уровня шума за время 0,5 с. Во всех остальных случаях применяется постоянная времени «0,2».

С помощью переключателя уровней чувствительности изменяют диапазон измеряемых интенсивностей шума от 30 до 130 дБ.

Подготовка шумомера к работе. Переключатель контроля устанавливают в положение «Бат», стойку микрофона – в одно из фиксированных положений (вертикальное или горизонтальное), при этом включается питание прибора. Стрелка индикатора должна находиться в пределах красного сектора шкалы. Если стрелка не доходит до этого сектора, то необходимо заменить батареи. Переключатель контроля переводят в положение «Пр-ль», при этом стрелка индикатора должна установиться на черной метке шкалы. В противоположном случае извлекают резиновую пробку на боковой стенке корпуса прибора и, вращая отверткой регулятор потенциометра от правого положения упора (минимум напряжения) против часовой стрелки, устанавливают стрелку индикатора на черную метку. После окончания регулировки отверстие следует закрыть пробкой.

Приступая к измерениям, переключатель временных характеристик устанавливают в положение «0,2», переключатель частотных характеристик − в положение А, переключатель уровней чувствительности − против цифры 130 дБ и отмечают колебания стрелки прибора. Если стрелка не отклоняется, то переключатель вращают в сторону более низких уровней (120,110,100 и т. д.) до тех пор, пока стрелка прибора не покажет отклонения от 0 до 10 дБ.

Показания уровней шума слагаются из цифр, соответствующих показанию стрелки прибора и положению стрелки прибора переключателя диапазона чувствительности. Например, положение переключателя диапазона чувствительности − 0 дБ, показания стрелки прибора – +5 дБ. Общий уровень шума составляет 70 + 5 = 75 дБ.

После измерения микрофонную стойку опускают на верхнюю панель прибора, при этом питание шумомера отключается.

Данные по измерению интенсивности шума дополняются исследованиями частотного состава шума.

Гигиеническая оценка интенсивности шума дается только после исследования его частотного состава (спектра), который определяют с помощью анализаторов спектра. В зависимости от вида анализатора определяют частотный состав шума в пределах октав или части их.

Наиболее широкое применение нашел третьеоктавный анализатор шума АШ-2М.

Шумоанализатор АШ-2М (рис.22) дает возможность установить не абсолютные уровни интенсивности шума в октавных полосах, а их соотношение. С его помощью могут быть определены полоса частот с максимальной энергией и на сколько децибел (дБ) интенсивность шумов в отдельных полосах ниже максимальной. Анализатор спектра шума АШ-2М используется в комплекте с шумомером.

На лицевой панели анализатора расположены: 1 − измерительный стрелочный прибор; 2 − шкала средних частот фильтров; 3 − ручка переключателя фильтра R; 4 − ручка переключателя С; 5 − ручка регулятора «Усиление»; 6 − колодка переключателя напряжения; 7 − держатель предохранителя; 8 − тумблер включения питания; 9 − сетевой шнур питания; 10 − гнездо с надписью «Вход»; 11 − гнездо с надписью «Выход».

На шкале измерительного стрелочного прибора максимальное значение обозначено 0 дБ (правее находятся еще два деления +2), меньшие показания идут со знаком минус: от –5 до – 30 дБ. При включении тумблера 8 на шкале «средние частоты фильтров» освещается одна из клеток. С помощью регулятора R 3 переключают фильтры по горизонтали, регулятора С 4 − по вертикали, вращением ручки регулятора «Усиление» 5 усиливают или ослабляют величину входного сигнала. Гнездо «Вход» 10 предназначено для соединения анализатора с шумомером. Гнездо «Выход» 11 используют для присоединения самописцев осциллографов.

Шумомер и анализатор устанавливают вблизи от источ- ника шума на расстоянии 20 – 30 см один от другого, снимают крышку анализатора и извлекают соединительный кабель и шнур питания.

Рис.22. Анализатор спектра шума АШ-2М.

В выходные гнезда шумомера вставляют вилку соединительного кабеля, штекер в гнездо «Вход» анализатора. Стрелку на колодке переключателя напряжения устанавливают против отметки «110 В» или «220 В» в зависимости от напряжения в сети. Затем включают прибор в сеть, переводят тумблер 8 в положение «Вкл.» и вращением ручек R и С против часовой стрелки устанавливают первую полосу пропускания (на шкале средних частот фильтров освещается квадрат с цифрой 40). Через 1–5 мин приступают к измерениям. Включают шумомер и вращением ручек R и С проходят последовательно весь частотный диапазон. Замечают полосу, где стрелка выходного прибора максимально отклоняется вправо, возвращаются к этой полосе и регулятором усиления устанавливают стрелку прибора на 0. Затем, начиная с частоты 40 Гц, вновь проходят все фильтры и каждый раз записывают показатели стрелочного прибора.

По окончании измерения вращением ручек R и С против часовой стрелки возвращают в исходное положение (освещается клетка шкалы 40), выключают питание шумомера и анализатора, колодку переключателя напряжения ставят в положение «220 В». Анализатор отсоединяют от сети и шумомера, кабель с вилкой и штекером укладывают в крышку, присоединяют ее к корпусу, укладывают шнур и анализатор закрывают.

Рис.23. Прибор для измерения шума и вибрации ИШВ-1.

Измеритель шума и вибрации ИШВ-1 (рис.23). Прибор предназначен для измерения интенсивности шума и анализа их спектра.

На панели прибора имеется вход 1 для подключения микрофона при измерении шума или виброприемника при измерении вибрации; переключатели 2 и 3 пределов измерения «Дец.1» и «Дец.2», первый градуирован от 30 до 90 дБ, второй − от 0 до 40 дБ; переключатель рода измерения 4, положения которого «А», «Б» и «С» определяют шкалу, предназначенную для измерения шума, «Лин.» – для измерения вибрации, «Фильтры» − для определения уровней звука или вибрации в октавных полосах, переключатель рода работы 5, который устанавливается в положение «Контр.» при проверке питания, «Быстро» – при измерении стабильного шума, «Медленно» − при измерении прерывистого и импульсного шума, переключатель октавных полос фильтра 6 со среднегеометрическими частотами 16, 32, 63, 125, 250, 1000, 2000, 4000,8000 и 1600 Гц, тумблер переключателя работы на микрофон или на виброприемник 7, гнездо со шлицами 8 для калибровки прибора, индикатор питания 9, гнездо для переключения системы электрической калибровки прибора 10, стрелочный индикатор 11, выход 12 для подключения магнитофона или осциллографа, клемма заземления 13, микрофон 14, датчик вибрации 15.

Порядок работы с прибором. К разъему «Вход» 1 подключают микрофон и переключателем 5 включают питание, устанавливая его в положение «Контр». При этом стрелка индикатора 11 устанавливается на шкале стрелочного прибора против сектора «Батарея», а индикаторная лампа 9 начинает мигать. Тумблер 7 ставят в положение «Микрофон». Переключатели 2 и 3 должны находиться в крайнем правом положении соответственно против цифр 90 и 40. Для измерения уров­ня шума микрофон устанавливают в месте измерения, а переключатель 5 – в положение, зависящее от характера измеряемого шума: при измерении широкополосного стабильного шума его ставят в положе­ние «Быстро», при измерении тонального или импульсного шума − в положение « Медленно». Переключатель 4 устанавливают в зависи­мости от цели измерения: при необходимости измерить общий уровень звукового давления его устанавливают в положение «С» (суммарный уровень), при измерении спектрального состава шума (вибрации) − в положение «Фильтры», при измерении суммарного уровня звукового давления − в положение «А», отмечают и записывают показания стрелки индикатора и положение переключателей 2 и З.

Если стрелка индикатора не смешается, то переключатель 3 следует последовательно переводить в положение 30; 20; 10; 0 до тех пор, пока стрелка индикатора не даст показания. Если при крайнем левом положении переключателя 3 стрелка индикатора все же не отклонится, то подобным же образом последовательно следует устанавливать переключатель 2 в положения 80,70 и т. д., пока стрелка не даст показания. Результат измерения складывается из суммы показаний переключателей 2,3 и стрелки индикатора.

Пример. Стрелка индикатора установилась на делении 7, переключатель 2 находился в положении 80, а переключатель 3 − в положении 0. Следовательно, уровень измеряемого звукового давления равен 70 + +5 = 75 дБ.
Практические задания для самостоятельной работы:
1. Ознакомиться и изучить аппаратуру для определения интенсивности шума и вибрации (в зависимости от материально-технического оснащения кафедры).

2. Определить интенсивность производственного шума и дать оценку полученным результатам.

Контрольные вопросы
1. Как влияет шум на организм животных?

2. Назовите приборы, которые применяют для определения интенсивности шума.

3. Какие мероприятия необходимо проводить в животноводческих помещениях для снижения уровня шума и вибрации?
Задание 15. Мониторинг за микроклиматом

и его комплексная оценка
Цель задания: ознакомиться с проведением комплексной оценки микроклимата в животноводческих помещениях.

Материалы и оборудование: приборы по контролю за микроклиматом помещений; нормативы микроклимата животноводческих помещений.

Мониторинг за микроклиматом включает слежение за его определенными параметрами и их фиксирование. Для этого используют приборы, обеспечивающие как запись параметров микроклимата (термографы и др.) на специальных лентах, так и запись и контроль с помощью мониторов или датчиков, установленных в заданных точках помещения и передающих эти параметры на экран монитора (телевизора, компьютера).

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. Но оценки «выше или ниже нормы» по отдельным параметрам затрудняют дать оценку микроклимата в целом.

Существует несколько методических подходов к комплексной оценке микроклимата: 1) на биологических объектах; 2) балльная оценка или нормативно-оценочные шкалы; 3) математическое моделирование. В качестве биологических объектов используют белых мышей, куриные эмбрионы, простейших и др. По выживаемости этих особей судят о химическом и биологическом состоянии воздуха. Например, в отобранные пробы воздуха помещают белых мышей (параллельно ставят опыты с пробами чистого воздуха). В пробах загрязненного воздуха (в зависимости от степени загрязнения) мыши через некоторое время занимают боковое положение.

Для опытов на простейших (парамециум, тетрахимена) пробы воздуха пропускают аспираторами через стерильную воду. К 1 капле этой воды добавляют 1 каплю простейших и по скорости гибели их оценивают качество воздуха. Такие же опыты можно провести и на куриных эмбрионах.

При балльной оценке предложено несколько нормативно-оценочных шкал.

Наиболее приемлема балльная оценка параметров микроклимата: 5 − отличная, 4 − хорошая, 3 − удовлетворительная, 2 − неудовлетворительная. Запись следует проводить по нижеприведенной форме.

Оценить состояние отдельных параметров микроклимата можно по записям в журнале, на основании личного осмотра помещения и по сведениям, полученным от зооветеринарных специалистов и обслуживающего персонала.

Оценивают микроклимат в целом по среднеарифметическому баллу: от 4,5 − 5 баллов − отличный или оптимальный микроклиматический режим (ОМР); от 3,6 до 4,4 − хороший или допустимый микроклиматический режим (ДМР); от 2,6 до 3,5 − удовлетворительный или предельно допустимый режим (ПДР); ниже 2,5 балла − неудовлетворительный микроклиматический режим (НМР).

Наиболее объективный метод комплексной оценки микроклимата − анализ состояния продуктивности и естественной резистентности (реактивности) организма животных.

Практические задания для самостоятельной работы:

1. Определить параметры микроклимата в производственных условиях согласно полученного индивидуального задания.

2. Оценить полученные результаты в бальной системе.
Контрольные вопросы
1. Как осуществляется мониторинг за микроклиматом?

2. Дайте комплексную оценку параметрам микроклимата?

3. Какая бальная система применяется при оценке параметров микроклимата в животноводческих помещениях?

<предыдущая страница | следующая страница>