Способ определения объемов выделяемых и поглощаемых газов и устройство для его осуществления

(56) М,Верстегина.Калометрическая камера для непрямого измерения теплопродукции группы животных. - "Сельское хозяйство за рубежом".Животноводство, 1972, % 10.ОБЪЕМОВ ЫХ ГАЗОВЕСТВЛЕ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯВЫДЕЛЯЕМЫХ И ПОГЛОЩАЕМИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩНИЯ(57) Изобретение относится к селзяйству. преимущественно длятов, например животных, содерж 17 че скому хо- биообъекащихся в бд ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР,Ж 1676623 А 1 респирационных камерах, Целью изобретения является повышение точности анализа за счет устранения погрешности случайной реконцентрации контролируемых газов внутри рабочего объема камеры, В респирационной камере 1 с кондиционером 2 находится животное, например корова. Температура и влажность приточного и отработанного воздуха измеряется приборами 4, 5 и 6, 7. С помощью газоанализаторов 13, 14, 15 определяются соответственно концентрации кислорода, углекислого газа и метана в вытесненном воздухе. Приборы- 20 преобразуют непрерывный электриский сигнал в частоту, после чего они через коммутатор и аналого-цифровой преобразователь поступают в ЭВМ 16, Выходная информация через блок связи 22 выводится на бумажный накопитель с помощью принтера 23. 2 с.п,ф-лы, 2 ил,БИзобретение относится к области сельского хозяйства, преимущественно для биообъектов, например животных, содержащихся в респирационных камерах,Цель изобретения - повышение точности анализа за счет устранения погрешности случайной реконцентрации контролируемых газов внутри рабочего обьема камеры,На фиг. 1 изображена схема респирационной камеры; на фиг, 2 - схема автоматизированной аналогово-цифровой системы измерения газовыделений животного.В респирационной камере находится животное крупного рогатого скота, например корова. Температурно-влажностный режим внутри камеры 1 стабилизируется с помощью рециркуляционной обработки воздуха кондиционером 2. В камеру подается атмосферной воздух, который подвергается тепловлажностной обработке в блоке стабилизации параметров приточной воздухоподготрвки 3.Температура и влажность приточного воздуха измеряется приборами 4 и 5, а отработанного (вытяжного) - приборами б, 7. Значения режимных параметров регистрируются на диаграммной ленте самописцем 8. Атмосферное давление измеряется барографом 9. Статическое давление воздуха приточного и внутри камеры измеряется дифференциальными манометрами 10 и 11, Расход приточного воздуха измеряется расходомером 12. С помощью газоанализаторов 13, 14, 15 определяются соответственно концентрации кислорода, углекислого газа и метана в вытяжном воздухе. Перечисленный комплект приборов позволяет получить достаточно полную исходную информацию для расчета выделений газов по выражениям (1), (1), Для автоматизации и повышения точности результатов и быстродействия обработки первичной информации используют ЭВМ 16, в которой происходит определение комплексов Аь а также осуществляют реализацию численного мегода интегрирования выражения (1), путем квантования результатов обработки данных за время элементарных интегралов Л на всей продолжительности респирационного опыта,На интервалах времени Лприборами 17 - 20, выполненными в виде специальных блоков преобразования электрического непрерывного сигнала в частоту, которыми измеряют средние значения параметров, и модифицированном виде через коммутатор и аналогов - цифровой преобразователь поступают в ЭВМ. Перед началом экспериментов с помощью таймера 21 задают интервалыквантования А,Выходная информация, содержащая значения Ч, Фа, С через блок 225 связи выводится на бумажный накопитель спомощью принтера 23,Свежий воздух в респирационную камеру подается с помощью побудителя 24 расхода и расход регулируется задвижкой 25,10 Устройство для проведения респирационных опытов работает следующим образом.Атмосферный воздух с помощью побудителя 24 расхода воздуха подается в блок15 3 приточной воздухообработки, а затем вкамеру 1, где происходит изменение концентрации контролируемых компонентовгазов воздуха. Расход свежего воздуха устанавливается с помощью задвижки 25. Изме 20 рительная система, состоящая из приборов4 - 15, 17 - 20 подключается в ЭВМ 16,в которой с помощью таймера 21 осуществляетсяпо разработанному алгоритму обработкапервичной информации, Результаты расче 25 тов через блок 22 и принтер 23 выводятся набумажный накопитель. Искомые величиныообьемов по каждому контрольному компоненту определяют из зависимости30 ч =1 ф й) - надстрочной индекс элементарногогазового компонента;Ь - продолжительность эксперимента,с;ф - подынтегральная функция измене 40 ния интенсивности газообмена, м /с.ф =д 1 Ф (" - с 1) -СЯ С С 2 ч с 1д 2 сА 2 С 150 с 3 тгде 1 - надстрочный индекс контрольного газового компонента воздушной среды, принимающий значения Х, У, Е, п, что соот ветственно обозначает параметры, относящиеся к кислороду, углекислому газу, метану, сумме азота,и инертных газов;- подстрочный индекс обозначает концентрацию газового компонента соответственно в атмосферном свежем приточномвоздухе, в воздухе на входе в камеру, вытяжном из респирационной камеры и в помещении размещения самой камеры, = а, 1, 2, и;Ф 1, Ф,Ф, - объемный расход воздуха соответственно приточного, вытяжного. подсасываемого,м /с;зф ) - интенсивность газообмена животного погазовому компоненту воздуха, м /с;Ч - внутренний объем респирационной камеры по воздуху, м;з.С - концентрации контрольных компонентов газовой среды. Формула изобретения 1. Способ определения объемов выделяемых и поглощаемых газов, включающий подачу в респирационную камеру с биобъектом наружного воздуха и выброса отработанного воздуха, измерение расхода воздуха, концентрации газов, температуры, влажности, барометрического давления в потоке выводимого из камеры воздуха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности путем устранения погрешности случайной реконцентрации контролируемых газов внутри рабочего объема камеры, наружный воздух подвергают тепловлажностной обработке и направляют по линии нагнетания в камеру, одновременно регистрируя значения его температуры и влажности, а также атмосферное давление, причем измерение расхода производят на линии нагнетания, а параметров воздуха - в воздушном пространстве камеры, при этом используют значения интенсивности гаэообмена по каждому контрольному компоненту, а искомые величины их объемов определяют из зависимости где Ч) - объем выделяемого газа, м;з.1 - индекс элементарного газового компонента;Ь - продолжительность эксперимента, с; у - подынтегральная функция величины интенсивности газообмена, м,/с, опрез деляемая из формулы 15.где А 1, А 2- коэффициенты;Ф - обьемный расход приточного воздуха, м /с;С - концентрации контрол ьн ых компонентов газовой среды на входе в камеру;.1 - индекс контрольного газового компонента воздушной среды, принимающий значения Х 1, Уь Е, и, относящиеся к кислороду,углекислому газу, метану, сумме азота иинертных газов соответственно;1 - индекс, обозначающий контрольноеопределение соответствующих параметроввоздушной среды в атмосферном приточном воздухе, в воздухе на выходе в камеру,в воздухе респирационной камеры и в воздухе помещения размещения самой камеры(соответственно а, 1, 2, и);Ч - внутренний объем камеры по воздуху, м.2. Устройство для определения объемоввыделяемых и поглощаемых газов, содержащее камеру с ограждающими конструкциями, систему вентиляции с регуляторомрасхода и вентилятор, блок обработки свежего воздуха, систему трубопроводов дляотбора проб на зоновый анализ, размещенную в камере, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности анализа, блокобработки свежего воздуха размещен перед камерой в системе вентиляции, а вентилятор подачи свежего воздуха установленна линии подачи воздуха в блок обработки,при этом регулятор расхода свежего воздуха расположен на трубопроводе выброса от 50работанного воздуха иэ камеры,1676623 40. 4 6 кг В 47. Составитель В,АндриевскийТехред М.Моргентал Корректор М.Кучерявая Реда кто олинич оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 3062 Тираж 328 ВНИИПИ Государственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, РаПодписноетениям и открытиям при ГКНТ ССС кая наб 4/5