Сельскохозяйственных животных и птицы

В целях комплексной оценки эксплуатируемых объектов изучают микроклимат животноводческих и птицеводческих помещений.

Микроклимат – это совокупность физико-химических параметров воздушной среды и светового режима помещения. В понятие микроклимата помещений для животных входят такие факторы, как:

- температура воздуха, внутренних поверхностей ограждающих конструкций;

- влажность воздуха, внутренних поверхностей ограждающих конструкций;

- направление и скорость воздушных потоков в зоне размещения животных, в вытяжных и приточных каналах, у окон и дверей;

- интенсивность искусственного и естественного освещения, долгота дня, ультрафиолетовой и инфракрасной радиации;

- концентрация вреднодействующих газов: - диоксида и оксида углерода, аммиака, сероводорода, фенола формальдегида, озона;

- содержание в воздухе пыли и микроорганизмов;

- уровень производственных шумов;

- ионный состав воздушной среды.

Температура, влажность, другие физические и химические свойства воздуха в животноводческих и птицеводческих поме­щениях в различные сезоны года, месяцы и даже время суток подвержены влиянию различных факторов - изменению метео­рологических условий, эффективности работы вентиляционно-отопительного оборудования, времени суток. Поэтому микроклимат помещений нужно изучать в определенное время суток и каждый сезон года, чтобы правильно охарактеризовать состояние условий содержания животных и птицы.

На отдельные показатели микроклимата помещений в значительной степени оказывают влияние метеорологические условия. В связи с этим при изучении микроклимата животноводческих помещений обязательно замеряют температуру, влажность, барометрическое давление наружного воздуха, направление и скорость ветра. Указанные показатели наружного воздуха замеряют в часы исследований микроклимата помещений.

Исследовать микроклимат животноводческих и птицеводческих помещений следует по 10 дней в течение каждого месяца при проведении стационарных исследований и в течение 10 дней каждого сезона года при экспедиционных исследованиях.

Замеры проводят в трех зонах по горизонтали - в середине помещения в трех точках: в центре и на расстоянии 0, 8 м от продольных стен {в помещениях для КРС все измерения в средней части здания проводят на расстоянии 2 м по продольной оси здания от центра помещения). В торцах помещения в трех точках: на расстоянии 0, 8 и 3 м от продольных стен и на линии продольной оси здания. Расстояние точек от торцовых стен 1 м. Зоны замеров по вертикали приведены в табл. 1.

Таблица 1. Расположение точек замеров по вертикали в животноводческих и птицеводческих помещениях

* - измерение в подпотолочной зоне производят только при оценке системы вентиляции в помещении;

** - при клеточном содержании птицы точки замеров выбирают в проходах между батареями и в зонах клеток нижнего, среднего и верх­него ярусов.

Исследования микроклимата помещения проводят два раза в сутки - утром и днем, до начала работ обслуживающего персо­нала, в одно и то же время. За период исследований необходи­мо дополнительно проводить не менее трех раз замеры микро­климата в ночное время (в 4 часа). Примерная кратность исследования микроклимата в зависимости от его показателей приведена в табл. 2.

Таблица 2. Примерная кратность исследований микроклимата

Примечания. 1). В зависимости от поставленных целей иссле­дований кратность измерений показателей микроклимата может ме­няться. 2). В последующие декады исследований принимается анало­гичная кратность.

На состояние основных показателей микроклимата помеще­ний для содержания животных и птицы влияют погода, физические и конструктивные свойства ограждений (стены, покрытия, потолки, окна, двери), уровень воздухообмена, состав поголовья, тип кормления, а также тща­тельность выполнения санитарных требований по содержанию животных и птицы и уходу за ними.

При контроле за микроклиматом помещений определяют физические свойства воздуха, теплотехнические свойства ограждений, изменение состава и содержание химических примесей в воздухе помещений, количество пыли и микроорганизмов в воздухе помещений, интенсивность оптического излучения, аэроионный фон.

Занятие 1. КОНТРОЛЬ ЗА ТЕМПЕРАТУРОЙ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ

В зависимости от конкретных условий используют приборы с разным принципом действия: термометры расширения (ртутные, спиртовые) и электрические, термографы.

Максимальные термометры - ртутные. Внутри резервуара (шарика) впаян стеклянный штифт, который настолько сужает просвет капилляра, что через него ртуть может проходить лишь при ее расширении, которое возникает при повышении температуры воздуха. При понижении температуры столбик ртути, прошедший через капилляр, уже не может опуститься вниз, и ртуть остается в том положении, которое установилось при максимальной температуре. Температуру определяют по температурной шкале по верхнему уровню ртутного столбика термометра.

Минимальные термометры - спиртовые. В капиллярной трубке термометра имеется подвижный стеклянный штифт с плоским утолщением на концах. Перед наблюдением нижний конец термометра (резервуар) поднимают вверх до тех пор, пока штифт под влиянием собственной тяжести не спустится до мениска спирта. Затем термометр устанавливают горизонтально. При повышении температуры спирт, расширяясь, свободно проходит по капилляру, не двигая штифт. При снижении температу­ры длина спиртового столбика уменьшается, и поверхностная пленка увлекает за собой штифт к резервуару до тех пор, пока не установится самая низкая температура. Определяют мини­мальную температуру по концу штифта, наиболее удаленному от резервуара термометра.

Для измерения температуры воздуха и поверхности ограждающих конструкций применяют электротермометр ЭТП-М. Этот термометр работает в трех диапазонах и позволяет измерять тем­пературу от минус 30 до плюс 120° С. К прибору прилагают три типа насадок, позволяющих определять температуру в различных средах. Прибор работает от вторичного измерительного прибора и первичных элементов типа АА. На лицевой стороне панели прибора расположены: стрелочный измеритель, ручка регулировки напряжения, переключатель диапазонов, переключатель контроля измерения, вклю­чатель питающего измерения.

Манометрический термометр типа ТПЖ-4. Работа манометрических термометров основана на изменении дав­ления газа, пара или жидкости в замкнутом объеме при изменении температуры. Такие термометры используют в качестве первичных преобразователей при автоматическом поддержании или заданном режиме температуры.

Термометры сопротивления типа МТС представляют собой первичные преоб­разователи с удобным для дистанционной передачи сигнала - элек­трическим сопротивлением. Для регулирования и поддер­жания заданной температуры воздуха в животноводческих помещениях используют дистанционные датчики - реле температуры типов ТК-6 и ТК-31.

Контактные электротермометры. Для определения температуры ограждающих конструкций и подстилки применяют термощупы или контактные электротермометры. Контактный электротермометр типа ЭТ – 2М предназначен для измерения температуры поверхности бетонных стен и используется при диапазоне температур окружающего воздуха от минут 30 до плюс 40⁰ С и относительной влажности до 90%. Прибор состоит из двух частей: вторичного измерительного прибора и первичного измерительного преобразовате­ля.

Термометр электронный, транзисторный, цифровой ТЭТ-Ц11. Термометр предназначен для измерения температуры в различных средах: в почве (пахотный слой глубиной 5-30 см), воздухе (теплицы, фермы, складские поме­щения), в сыпучих, жидких и других средах (сено, сенаж, зерно, кор­ма). Диапазон измерения температур от минус 60 до плюс 100° С. Работа термо­метра основана на работе электронных транзисторов. Принцип работы связан с изменением напряжения при увеличении температуры среды. Прибор состоит из измерительного блока, датчиков универсального и почвенного.

Термографы. Для систематического наблюдения за температурой в течение про­должительного времени пользуются самопишущими приборами - термографами (М-16с; М-16н), с продолжительностью одного оборота барабана соответственно 26 и 176 часов. Погрешность хода суточного часового механизма ± 5 мин. за 24 часа, недельного ± 30 мин за 168 часов. Воспринимающей деталью приборов явля­ется либо биметаллическая пластинка, состоящая из спаянных метал­лов, имеющих различный температурный коэффициент расширения, либо полая металлическая пластинка, заполненная толуолом или спиртом. При изменении температуры воздуха меняется кривизна пласти­нок, зависящая от температурных коэффициентов в первом случае, либо от изменения объема толуола или спирта — во втором случае. Из­менение кривизны пластинок передается стрелке, которая колеблется вверх и вниз, и таким образом, на ленте записывается температура. Ленты разграфлены по горизонтали на недели, дни и часы, а по верти­кали - на показатели температуры от -30 до +40° С. При измерении температуры воздуха определяют:

а) температуру воздуха в момент измерения;

б) колебания температуры на протяжении времени (по часам и дням);

в) температурный режим помещений, то есть показатели температуры воздуха помещения на различных уровнях и в раз­личных направлениях по вертикали и горизонтали. Примерная форма ведения записи температуры и обработки лент термографа дана в таблице 1 приложения.

Термограф устанавливают в помещении на требуемой высоте строго горизонтально. 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 показателями ртутного контрольного термометра; на диаграммной ленте записывают дату и время начала и конца записи.

Цифровой термометр. Цифровой термометр с часами, модель 6450. Этот термометр имеет три режима индиикации времени и температуры в помещении и на улице, которая непрерывно измеряется и выводится на дисплей. Температура может выводиться в градусах Цельсия и Фаренгейта. Диапазон температур, измеряемых в помещении и на улице от -50° С до 70° С (-58°F до 158°F). Прибор устанавливают на расстоянии 2, 5 см от стены дома или окна, но не под прямыми солнечными лучами, а также вдали от различных источников тепла, кондиционера воздуха.

Целью исследования температурного режима поме­щения является определение перепадов температуры в различных плоскостях, что зависит от качества постройки и свойств, строительных материалов, состояния погоды, системы отопле­ния и вентиляции.

Занятие 2. КОНТРОЛЬ ЗА ВЛАЖНОСТЬЮ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ДЛЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ
ЖИВОТНЫХ И ПТИЦЫ

Для определения относительной влажности воздуха поме­щений для содержания сельскохозяйственных животных и птицы применяют гигрометры, простые и аспирационные психрометры, а для непрерывной записи измерения относительной влажности воздуха в течении длительного промежутка времени – гигрографы.

Для определения относительной влажности воздуха приме­няют гигрометры (МВ-18; М-68) - приборы, действие которых основано на способности обезжиренного тонкого человеческого волоса удлиняться при повышении относительной влажности воздуха и укорачиваться - при ее понижении. Принцип действия: один или несколько обезжиренных тонких волос натягивают через особые блоки между двумя точками: в одном волосы прикрепляют неподвижно, в другом - к вращаю­щейся оси, соединенной со стрелкой на циферблате. Когда во­лос в зависимости от изменяющейся влажности удлиняется или укорачивается, стрелка гигрометра приводится в движение и дает на циферблате показания относительной влажности в про­центах.

Психрометр Августа статический состоит из двух совершенно одинако­вых термометров, укрепленных на особом штативе на расстоянии 4-5 см друг от друга или в открытом футляре. Резервуар одного из термометров (влаж­ного) обернут кусочком батиста (нужно следить, чтобы материя была чистой), конец которого свернут жгутом и погружен в рас­ширенный конец изогнутой трубки, заполненной дистиллирован­ной водой. Уровень воды должен находиться от нижнего конца резервуара на расстоянии 2-3 см. В силу капиллярности материя постоянно смачивается, и с шарика термометра непре­рывно испаряется вода. Происходит потеря тепла пропорцио­нально скорости испарения. Испарение тем энергичней, чем су­ше воздух. В связи с этим и показания температуры на влажном термометре ниже, чем на рядом расположенном сухом. Раз­ность показаний обоих термометров берут за основу расчетов.

Величину относительной влажности определяют по психометрической таблице (таблица 3 приложения).

Психрометр следует ограждать от источников лучистой энергии и случайных движений воздуха. Продолжительность наблюдений 10 – 15 мин. При температуре ниже 0⁰ С показания психрометра становятся менее правильными. В этом случае надо удалять слои льда с резервуара влажного термометра.

Психрометр аспирационный Ассмана МВ – 4М. Принцип его действия основан на аспирации (просасывания) воздуха с определенной скоростью через сухой и влажный термометры. Прибор служит для измерения влажности и температуры воздуха в стационарных условиях. Диапазон измерения относительной влажности от 10 до 100% при температуре окружающей среды от минус 10 до плюс 40⁰ С. Относительную влажность воздуха рассчитывают по приложению к прибору.

Принцип работы психрометрических приборов ВИТ – 1 и ВИТ – 2 применяемых для измерения влажности воздуха аналогичен.

При длительных наблюдениях и в случае, когда показатели влажностного режима воздуха подвергаются частым изме­нениям, для контроля последних применяют гигрографы (М21 Ас, М21 Ан) с суточным и недельным заводом. Гигрограф состоит из датчика влажности – пучка обезжиренных человеческих волос, защищенного от повреждений специальным ограждением; регистрирующей части, состоящей из стрелки с пером и барабана с часовым механизмом.

При определении влажности учитывают следующие гигрометрические величины: максимальную, относительную, абсо­лютную влажности; дефицит влажности; относительную сухость; точку росы.

Максимальная влажность (D) - выраженное в граммах коли­чество водяного пара, насыщающего до предела один кубометр воздуха при определенной температуре. Для каждой температу­ры максимальная влажность есть величина постоянная. С по­вышением температуры (до определенного предела) макси­мальная влажность увеличивается.

Так, при температуре воздуха минус 55°С максимальная влаж­ность равна 0; при минус 20°С - 0, 87 г; при 0°С - 4, 58 г, плюс 20°С -17, 54 г, плюс 50°С - 82, 63 г.

Абсолютная влажность (d) - выраженное в граммах ко­личество водяного пара в одном кубометре воздуха при данной температуре и барометрическом давлении.

Дефицит влажности (Д) - выраженная в граммах разность между максимальной и абсолютной влажностью. Дефицит влажности рассчитывают по формуле:

, (1)

Относительная влажность (φ) - выраженное в процентах соотношение между абсолютной и максимальной влажностью. Рассчитывается по формуле:

, (2)

Относительная сухость - величина, дополняющая относи­тельную влажность до 100%.

При расчете дефицита влажности и относительной влаж­ности максимальную влажность (D) берут по показаниям сухого термометра.

Точка росы (Т°) - температура, при которой находящиеся в воздухе водяные пары достигают максимального насыщения. Температуру точки росы (Т°) вычисляют по таблице 2 приложения.

Пример. При температуре 18°С относительная влажность равна 63, 57 %. При какой температуре и том же содержании во­дяных паров (9, 84 г) воздух будет насыщен ими, то есть будет максимальная влажность?

Подыскивая в таблице 2 подходящую цифру, находим, что 9, 84 г соответствует 11 °С - это температура точки ро­сы. Другими словами, если в помещении при том же содержании водяных паров температура с 18° падает до 11°, то на поверх­ности предметов появится роса.

Максимальную, абсолютную влажность и дефицит влажности можно определять также по напряжению (давлению) водяного пара, тогда величина этих показателей будет выражена в мил­лиметрах ртутного столба. Максимальная влажность (Е) - это выраженное в мил­лиметрах ртутного столба напряжение водяного пара, насы­щающего воздух при определенной температуре. Абсолютная влажность (е) - выраженное в миллиметрах ртутного столба напряжение водяного пара в данном месте при данной температуре и барометрическом давлении.

Максимальную влажность для данной температуры нахо­дят по таблице 2 приложения. Абсолютную влажность (d) и (е) можно найти по формулам:

d = (D/100) х φ (3)

e = (E/100) х φ (4)

d = D - [a (tº ₁ - t°₂) х B] (5)

e = E - [a (tº ₁ - t°₂) х B] (6)

где:

D и Е - величины максимальной влажности при температу­ре влажного термометра;

В - барометрическое давление в мо­мент наблюдений;

а - психрометрический коэффициент, равный для помещений 0, 0011 (при действующей вентиляции) или 0, 0009, когда в помещении ощущается едва заметное движение воздуха; 0, 0007 – если при определенной влажности и в наружной атмосфере наблюдается небольшое движение воздухаотмечают небольшое движение воздуха.

При дистанционном контроле относительной влажности воздуха от 40 до 100% и температуры от 0 до 50°С применяют психрометр-термометр - полупроводник типа ППТК-ЗАФИ или дистанционный измеритель типа ИТВ-1. В качестве датчика температуры в полупро­водниковом психрометре-термометре используют полупроводниковое сопротивление ММТ-4, включенное в одно из плеч измерительного моста дистанционного измерителя. Принцип действия основан на пре­образовании значений температуры и влажности воздуха в электриче­ские величины, отсчитываемые визуально по показаниям соответст­вующих электроизмерительных приборов.