ВВЕДЕНИЕ 2 страница. Изменение длины пуч­ка волос под влиянием влажности воздуха переда­ется на стрелку регистри­рующего устройства

Изменение длины пуч­ка волос под влиянием влажности воздуха переда­ется на стрелку регистри­рующего устройства, перо которой, поднимаясь и опускаясь, производит не­прерывную графическую за­пись относительной влаж­ности воздуха на диаграмм­ной бумажной ленте. Гигро­граф не является абсолютно точным прибором, и поэтому правильность записи на ленте периодически следует проверять с помощью аспирационного психрометра.

Порядок и правила измерения относительной влажности воздуха такие же, как и температуры.

Рекомендуемые параметры относительной влажности воздуха в помещениях для животных приведены в прил. 1.

Расчет влажностных характеристик. Вычислять гигрометрические величины можно по данным как статического, так и аспирационного психрометров.

Методика вычисления по данным статического психрометра. Относительную влажность можно приближенно определять по специальной психрометрической таблице (прил. 3). Кроме этого абсолютную влажность воздуха (, г/м³) можно рассчитывать по формуле Ренье:

,

где максимальная влажность водяных паров при температуре влажного термометра, г/м³ (определяется по прил. 4);

психрометрический коэффициент, зависящий от подвижности воздуха (прил. 5);

температура сухого термометра, °С;

температура влажного термометра, °С;

атмосферное давление, мм рт. ст.

Например, показания сухого термометра 12,5°С, влажного 11,2°С, атмосферное давление 755 мм рт. ст., психрометрический коэффициент 0,0011 (см. прил. 5), максимальная влажность водяных паров при температуре влажного термометра 9,92 г/м³, при температуре сухого термометра 10,8 г/м³.

Подставив числовые значения в формулу, получают:

г/м³.

Зная абсолютную и максимальную влажность, вычисляют относительную влажность воздуха (, %) по формуле

,

где абсолютная влажность, г/м³;

максимальная упругость (плотность насыщения) водяных паров при температуре сухого термометра, г/м³.

Подставив числовые значения в формулу, получают величину относительной влажности воздуха:

.

Дефицит насыщения () вычисляют по разности между максимальной и абсолютной влажностью воздуха:

г/м³.

Точку росы (Т) вычисляют по прил. 4. В данном примере абсолютная влажность воздуха равна 8,84 г/м³. По прил. 4 находят температуру, при которой абсолютная влажность полностью насыщает воздух, т. е. становится максимальной. В нашем примере эта температура 9,5°С, она же и будет точкой росы.

Методика вычисления по данным динамического психрометра. Вычисление абсолютной влажности воздуха (, г/м³) производят по формуле Шпрунга:

,

где максимальная влажность водяных паров при температуре влажного термометра, г/м³ (определяется по прил. 4);

постоянный психрометрический коэффициент;

температура сухого термометра, °С;

температура влажного термометра, °С;

атмосферное давление, мм рт. ст.;

среднее атмосферное давление, мм рт. ст.

Например, показания сухого термометра 15°С, показания влажного 12,5°С, атмосферное давление 758 мм рт. ст., максимальная влажность водяных паров по температуре влажного термометра 10,6 г/м³ (определяют по прил. 4).

Подставив цифровые значения в формулу, получают:

г/м³.

Расчеты относительной влажности воздуха, дефицита насыщения и точки росы производят так же, как и по статическому психрометру.

Задание 1. Измерить и рассчитать все влажностные характеристики воздуха (абсолютная, максимальная, относительная влажность, дефицит насыщения, точка росы) в помещении лаборатории при помощи статического психрометра.

Задание 2. Измерить и рассчитать все влажностные характеристики воздуха (абсолютная, максимальная, относительная влажность, дефицит насыщения, точка росы) в помещении лаборатории при помощи аспирационного психрометра.

Задание 3. Измерить относительную влажность в помещении лаборатории при помощи волосяного гигрометра.

Задание 4. Провестинепрерывную (по часам и дням) регистрацию изменения относительной влажности помещения лаборатории в течение суток при помощи гигрографа М-21с.

Задание 5. Помещение для содержания коров.Психрометр статический. Температура сухого термометра +11,5°С, влажного – +8,3°С. Атмосферное давление в момент измерения 764 мм.рт.ст. Вентиляция в помещении открыта, обычные условия движения воздуха, скорость движения воздуха 0,15 м/с. Найти: абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения и точку росы. Сравнить полученные данные с нормой.

Задание 6. Помещение для содержания поросят-отъемышей.Психрометр динамический. Температура сухого термометра +23,3°С, влажного – +20,8°С. Атмосферное давление в момент измерения 754 мм.рт.ст. Вентиляция в помещении открыта, обычные условия движения воздуха, скорость движения воздуха 0,15 м/с. Найти: абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения и точку росы. Сравнить полученные данные с нормой.

Задание 7. Помещение для содержания лошадей.Психрометр статический. Температура сухого термометра +10°С, влажного – +6,5°С. Атмосферное давление в момент измерения 745 мм.рт.ст. Вентиляция в помещении открыта, обычные условия движения воздуха, скорость движения воздуха 0,15 м/с. Найти: абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения и точку росы. Сравнить полученные данные с нормой.

Задание 8. Помещение для содержания молодняка кроликов.Психрометр динамический. Температура сухого термометра +6,5°С, влажного – +3,2°С. Атмосферное давление в момент измерения 745 мм.рт.ст. Вентиляция в помещении открыта, обычные условия движения воздуха, скорость движения воздуха 0,15 м/с. Найти: абсолютную, максимальную, относительную влажность, дефицит насыщения и точку росы. Сравнить полученные данные с нормой.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ОХЛАЖДАЮЩИХ СВОЙСТВ ВОЗДУХА

Движение воздуха способствует отдаче тепла путем проведения и конвекции при низкой температуре воздуха и путем испарения при высокой температуре и низкой влажности. Усиление отдачи тепла в холодный период года способствует охлаждению организма животного, а летом, в жаркую погоду, наоборот, освобождает его от излишков тепла и тем самым улучшает общее состояние организма. Отрицательное воздействие очень высоких температур воздуха в животноводческих помещениях можно ограничить повышением скорости движения воздуха.

Следовательно, при учете внешних факторов, влияющих на терморегуляцию животного организма, подвижности воздуха следует придавать такое же важное значение, как и его температуре и влажности.

В животноводческих и птицеводческих помещениях воздух движется неравномерно и беспрерывно. Подвижность его зависит от эффективности работы вентиляционных устройств, открывания ворот, дверей, окон, выделения тепла животными и т.п., а также от движения воздушных масс в данной местности.

Приборы для измерения скорости движения воздуха. Скорость движения воздуха измеряют в животноводческих помещениях при исследовании работы вентиляции и в открытой атмосфере. Выражают ее в метрах в секунду (м/с). Для измерения используют анемометры и кататермометры. Анемометрами измеряют большие скорости движения воздуха, а кататермометрами – скорость меньше 0,5 м/с. Последними определяют также охлаждающую способность воздуха, которая выражается в милликалориях (мкал) на 1 см²/с.

Анемометры различают динамические (крыльчатые и чашечные) и статические.

Крыльчатый анемометр АСО-3 (рис. 15) предназначен для измерения в помещениях скорости воздушного потока в пределах 0,3–5 м/с.

Воспринимающей частью прибора служит крыльчатка, огражденная широким металлическим кольцом (диффузором) и соединенная со счетчиком передаточным механизмом. На счетчике предусмотрены три циферблата для снятия показаний. Включают и выключают прибор с помощью арретира (рычага).

Перед измерением скорости движения воздушного потока записывают начальные показания счетчика со всех трех циферблатов. Затем анемометр располагают в воздушном потоке осью крыльчатки вдоль направления потока и, добившись равномерного вращения крыльчатки вхолостую, включают передаточный механизм прибора и секундомер. Как правило, измерения производят в течение 100 с, после чего механизм и секундомер выключают, записывают конечные показания счетчиков и время экспозиции. Разделив разность первоначального и конечного показаний на время экспозиции, находят число делений, приходящихся на 1 с. Скорость движения воздуха определяют по графику, прилагаемому к каждому прибору. По вертикальной оси графика находят число, соответствующее числу делений в 1 с. От этой точки проводят горизонтальную линию до пересечения с линией графика и из полученной точки ве­дут вертикальную ли­нию до пересечения с нижней горизонталь­ной осью графика, ко­торая даст искомую скорость движения воздуха. К прибору прилагаются два гра­фика: один рассчитан на скорость движения воздуха до 1 м/с, второй – от 1 до 5 м/с.

Чашечный анемометр МС-13 (рис. 16) предназначен для измерения скорости движения воздуха в пределах от 1 до 20 м/с. Отличается от крыльчатого только ветроприемником, где вместо крыльчатки предусмотрена крестовина с четырьмя полыми полушариями. Правила пользования прибором и методика определения скорости воздушного потока те же, что и для крыльчатого анемометра.

Статический анемометр с флюгером используют для определения скорости движения воздуха в свободной атмосфере (силы ветра) по от­клонению от вер­тикального поло­жения пластинки прибора. Угол от­клонения отсчиты­вают по дугообраз­ной шкале и по
соответствующим таблицам опреде­ляют скорость дви­жения воздуха.

Кататермо­метры (рис. 17) – приборы для опре­деления скорости движения воздуха от 0,04 до 15 м/с. Кататермометры могут иметь цилин­дрический или ша­ровой резервуар. Поверхность ре­зервуара, запол­ненного подкра­шенным спиртом, имеет площадь 22,6 или 27,3 см² соответственно. Верхняя часть спиртового резервуара переходит в капиллярную трубку, которая оканчивается вверху небольшим цилиндрическим расширением. Шкала прибора разделена на градусы – от 35 до 38°С у цилиндрического. Шаровые кататермометры бывают трех видов: нормальные, или среднеградусные, с делением шкалы от 33 до 40°С, применяемые при средних температурах воздуха; низкоградусные с делением шкалы от 0 до 24°С, используемые при температуре воздуха, близкой к 0°С и ниже; высокоградусные с делением шкалы для температур выше 30°С.

Величина потери тепла с 1 см² поверхности резервуара прибора за период охлаждения его от 38 до 35°С в милликалориях называется фактором кататермометра (F). Он имеет индивидуальное значение для каждого прибора и отмечается гравировкой или краской на обратной стороне шкалы прибора. Деление величины фактора на время охлаждения прибора от 38 до 35°С даст величину теплоотдачи с 1 см²/с в милликалориях. Эту величину называют индексом кататермометра и обозначают буквой :

.

Фактор кататермометра устанавливают при изготовлении прибора. С течением времени этот показатель может изменяться, поэтому его необходимо периодически проверять в термостате. В термостате создают температуру в пределах 10…20°С при совершенно спокойном состоянии воздуха. Предварительно подготовленный прибор помещают рядом с точным термометром в термостат. По секундомеру отмечают время охлаждения кататермометра и температуру воздуха по термометру. Производят шесть таких измерений, первое отбрасывают (учитывая прогревание частей прибора) и из оставшихся пяти измерений выводят среднеарифметическую величину. Температура воздуха в термостате должна быть постоянной, с колебаниями не более 0,1°С. При расчетах применяют формулу Гриффитса:

,

где фактор кататермометра;

эмпирический коэффициент;

средняя температура кататермометра 36,5°С минус температура воздуха в термостате в момент наблюдения;

время охлаждения кататермометра от 38 до 35°С, с.

При работе с кататермометром необходимо соблюдать следующие требования:

1) перед исследованием погружают резервуар кататермометра в воду, нагревают до 60...80°С, и ждут, пока спирт не заполнит 1/3 или 1/2 верхнего цилиндрического расширения. После этого прибор вынимают из воды, насухо вытирают резервуар полотенцем и помещают неподвижно в точке исследования;

2) для фиксации кататермометра пользуются деревянным, но не металлическим штативом или подставкой, т. к. дерево плохой проводник тепла;

3) по секундомеру следят за временем охлаждения прибора, включая секундомер в момент, когда столбик спирта проходит через 38°С, и выключают, когда он достигает уровня 35°С. При известном навыке можно пользоваться и секундной стрелкой карманных часов;

4) полученную величину времени записывают и повторяют измерения 5 раз. Данные первого измерения, как наименее точные, отбрасывают и из четырех измерений вычисляют среднеарифметическую величину времени охлаждения.

Вычисление результатов. Для упрощения расчетов скорости движения воздуха пользуются прил. 6 для цилиндрического кататермометра и прил. 7 для шарового кататермометра, в которых по величине находят скорость движения воздуха.

Например, фактор кататермометра () 454, время охлаждения от 38 до 35°С () 62 с, температура воздуха в момент исследования 12°С, кататермометр шаровой.

Индекс кататермометра () равняется: мк/см²/с, величина 0,298, или округленно 0,3. По данным прил. 6 скорость движения воздуха равна 0,063 м/с.

Рекомендуемые параметры скорости движения воздуха в помещениях для животных приведены в прил. 1.

Задание 1. Измерить и рассчитать скорость движения воздуха в помещении лаборатории, коридоре или на улице при помощи чашечного или крыльчатого анемометра.

Задание 2. Проверить фактор кататермометра (F) в термостате при постоянной температуре с точным термометром и сделать заключение о его изменении.

Задание 3. Определить и рассчитать скорость движения воздуха в помещении лаборатории при помощи шарового или цилиндрического кататермометра.

Задание 4. Помещение для содержания телят профилакторного возраста. Кататермометр цилиндрический. Фактор кататермометра (F) 689. Время охлаждения от 38 до 35°С 90 с. Температура воздуха 15,5°С. Определить скорость движения воздуха и сравнить с нормой. Проверить фактор кататермометра в термостате (в термостате при 14,5°С, время охлаждения от 38 до 35°С 120 с) и сделать заключение.

Задание 5. Помещение для содержания взрослой птицы. Кататермометр шаровый. Фактор кататермометра (F) 692. Время охлаждения от 38 до 35°С 70 с. Температура воздуха 19,5°С. Определить скорость движения воздуха и сравнить с нормой. Проверить фактор кататермометра в термостате (в термостате при 17°С, время охлаждения от 38 до 35°С 132 с) и сделать заключение.

Задание 6. Помещение для содержания молодняка лошадей. Кататермометр цилиндрический. Фактор кататермометра (F) 743. Время охлаждения от 38 до 35°С 62 с. Температура воздуха 15,5°С. Определить скорость движения воздуха и сравнить с нормой. Проверить фактор кататермометра в термостате (в термостате при 14,5°С, время охлаждения от 38 до 35°С 125 с) и сделать заключение.

Задание 7. Помещение для содержания свиноматок. Кататермометр цилиндрический. Фактор кататермометра (F) 711. Время охлаждения от 38 до 35°С 67 с. Температура воздуха 14,5°С. Определить скорость движения воздуха и сравнить с нормой. Проверить фактор кататермометра в термостате (в термостате при 16,5°С, время охлаждения от 38 до 35°С 131 с) и сделать заключение.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ ПОМЕЩЕНИЙ

Свет обладает высоким биологическим действием и оказывает положительное влияние на регуляцию жизненных функций организма. Основной путь, по которому свет воздействует на организм животных: глаз – кора головного мозга – эпифиз – гипоталамус – эндокринные железы. В основе всего лежит сложная цепь нервно-рефлекторных и гуморальных реакций.

Достаточное освещение животноводческих и птицеводческих помещений является важным фактором профилактики ряда болезней животных и птицы и способствует сохранению их здоровья и продуктивности.

Световые величины и единицы освещенности. Международным соглашением установлена по отношению к видимым глазу излучениям следующая физическая система световых величин и единиц.

Световой поток – часть потока лучистой энергии, которая воспринимается глазом как световое ощущение. За единицу светового потока принята условная единица люмен (лм), которая испускается полным излучателем (абсолютно черным телом) при температуре затвердения платины с площади 5305 десятимиллиардных квадратных метров.

Освещенность – поверхностная плотность падающего светового потока, или отношение светового потока к площади освещаемой им поверхности. За единицу освещенности принимают люкс (лк) – освещенность поверхности, которая получает равномерно распределенный световой поток в 1 лм на пло-
щади 1 м².

Коэффициент отражения – отношение светового потока, отраженного от поверхности, к световому потоку, падающему на эту поверхность.

Коэффициент поглощения – отношение светового потока, поглощенного средой, к световому потоку, падающему на эту среду.

Расчет естественной освещенности. В проектной и строительной практике животноводческих и подсобных помещений применяют два способа нормирования естественной освещенности – геометрический и светотехнический.

Геометрический способ нормирования естественной освещенности основан на вычислении светового коэффициента (СК), т. е. отношения остекленной площади окон к площади пола, принимая первую величину за единицу. Способ прост, но недостаточно точен, т. к. при одном и том же световом коэффициенте не обеспечивается равномерная освещенность площади здания. Световой коэффициент имеет значение в строительной практике, но не может в достаточной степени характеризовать освещенность помещений естественным светом, т. к. он зависит не только от соотношения между световой поверхностью окон и площадью пола помещения, но и от метеорологических условий, соотношения между размерами помещения, затеняющего влияния противостоящих помещений и света, формы и конструкции световых проемов, от их расположения над полом. Нормы светового коэффициента внутри помещения для животных и птицы приведены в прил. 8.

Например, если площадь пола равна 180 м², а остекленная площадь окон 15 м², то .

Светотехнический способ нормирования естественной освещенности выражается коэффициентом естественной освещенности (КЕО, %). Коэффициент естественной освещенности – это отношение горизонтальной освещенности в люксах в данной точке внутри помещения к одновременной горизонтальной освещенности вне помещения, выраженное в процентах:

,

где освещенность внутри помещения, лк;

освещенность в горизонтальной плоскости под открытым небом, лк.

Например, освещенность внутри коровника равна 60 лк, под открытым небом 6000 лк. Таким образом:

.

Следовательно, освещенность внутри помещения составляет 1% наружной освещенности.

В различных точках помещения освещенность бывает неодинаковой, поэтому необходимо производить одновременно несколько параллельных замеров в различных зонах помещения (вдоль каждого ряда стойл, клеток, станков в наиболее светлой и темной их части). При обработке замеров для каждой точки выводят КЕО,берут средние арифметические показатели каждого ряда стойл, клеток, станков. Этот показатель будет характеризовать среднюю освещенность зоны помещения.

Для расчета КЕО_ср (%) помещений пользуются формулой

,

где средний арифметический КЕО зоны размещения животных в рядах, %;

КЕО на полу в центре помещения, %;

КЕО на высоте 1 м от пола в центре здания, %;

КЕО на высоте 1,6 м в центре помещения, %;

количество рядов стойл или клеток размещения в здании;

количество замеров КЕО в центре помещения.

Замеряют освещенность в любой сезон года в полдень при рассеянном свете и диффузной освещенности небосвода, соот­ветствующей не менее 5000 лк. Для суждения об освещенности помещения в разное время дня и сезона года из этих величин выводят среднее арифметическое число, характеризующее КЕО помещения.

Коэффициент естественной освещенности дает более правильное представление о естественном освещении животновод­ческих помещений (см. прил. 8).

Определение искусственной освещенности. Для этой цели подсчитывают число ламп в помещении и определяют их общую мощность, выраженную в ваттах (Вт). Полученную величину делят на площадь пола и получают удельную мощность в Вт/м².

,

где искусственная освещенность, Вт/м²;

количество электроламп в помещении;

мощность одной электролампы, Вт;

площадь пола помещения, м².

Для перевода освещенности, выраженной в Вт/м², в люксы (лк) умножают количество Вт/м² на коэффициенты пересчета в зависимости от мощности и типа ламп (прил. 9).

При освещенности помещения лампами накаливания искус­ственное нормирование при низких уровнях освещенности в какой-то степени приемлемо. Однако в связи с использованием других источников света, более совершенных по световой отдаче и спектральным характеристикам, установление освещенности по удельной мощности не дает представления ни о величине освещенности, ни о качестве освещения, и приводит к нерациональному размещению светильников. Поэтому все же правильнее нормировать искусственное освещение в абсолютных единицах – люксах в расчете на 1 м² площади помещения (прил. 8).

Фотометрия и приборы для определения освещенности. Фотометрия – это отдел оптики, включающий измерение силы света, естественной и искусственной освещенности и яркости. Приборы, применяемые для этой цели, называются фотометрами или люксметрами.

Промышленность выпускает люксметры визуальные и объективные.

Визуальные люксметры основаны на сравнении (глазом) яркости освещения двух белых поверхностей, одна из которых освещается исследуемым светом, а другая – стандартным источником. Точность измерения зависит от субъективных ощущений исследователя. Поэтому в санитарно-гигиенической практике применяют только объективные люксметры (Ю16, Ю116).

Объективный люксметр типа Ю116 (рис. 18). Прибор предназначен для измерения искусственной и естественной освещенности при температурах воздуха от –10 до 35°С и относительной влажности до 80%. Он применяется для контроля освещенности в промышленности, сельском хозяйстве и других отраслях народного хозяйства, в исследовательских работах.

Прибор состоит из измерителя и селенового фотоэлемента с четырьмя насадками М, Р, Т, К (рис. 19). На передней панели измерителя расположены кнопки переключателя и табличка со схемой, связывающей действие кнопок и используемых насадок с диапазонами измерений.

Прибор имеет две шкалы: 0–100, имеющая 100 делений, и 0–30, имеющая 30 делений. На каждой шкале точками отмечено начало диапазона измерений: на шкале 0–100 точка находится над отметкой 20, на шкале 0–30 – над отметкой 5. На боковой стенке корпуса люксметра расположена вилка для присоединения фотоэлемента.

Насадка К, состоящая из белой светорассеивающей пластмассовой полусферы и непрозрачного пластмассового кольца, служит для уменьшения косинусной погрешности люксметра. Она применяется не самостоятельно, а совместно с одной из трех насадок, имеющих обозначения М, Р и Т, каждая из которых соответственно с насадкой К образует три поглотителя света 10, 100, 1000 соответственно и применяется для расширения диапазона измерений. Показания прибора на соответствующей шкале умножают на коэффициент ослабления, зависящий от применяемых насадок и указанный на этих насадках.

Дата добавления: 2014-11-29