專利名稱：示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用示綜法精確測量畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)及其裝置，例如開放式或密閉式畜禽舍的通風(fēng)量與有害氣體排放量的測定。
背景技術(shù)：
隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖場環(huán)境質(zhì)量越來越受到關(guān)注，而養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境監(jiān)測是目前全球關(guān)注的研究領(lǐng)域，歐盟各國為達到歐盟要求的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，不僅采取各種措施減少空氣污染，而且環(huán)境監(jiān)測技術(shù)也是其重點研究內(nèi)容。如荷蘭瓦格寧根大學(xué)農(nóng)業(yè)環(huán)境技術(shù)研究所，對4種環(huán)境監(jiān)測技術(shù)進行了對比、并研究提出了同時測定6種氣體指標(biāo)的自動監(jiān)測系統(tǒng)；英國愛丁堡大學(xué)和西爾索研究所研究了示綜氣體測定開放環(huán)境下空氣污染指標(biāo)、丹麥研究了集多點采樣和示綜氣體測定于一體的全自動環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、美國ARS也在研究適合現(xiàn)場測定的畜禽養(yǎng)殖業(yè)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。目前，在我國現(xiàn)有的畜禽舍建筑中，尤其是奶牛舍和豬舍，大部分都是采用自然通風(fēng)的開放式結(jié)構(gòu)，由于受外界條件影響比較大，畜禽生長的環(huán)境很難進行有效的測定，因此就不能知道畜禽舍內(nèi)環(huán)境的污染程度，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)的環(huán)境監(jiān)測還主要停留在化學(xué)方法和單點檢測，不僅不能實時監(jiān)測，對主要污染指標(biāo)的測量誤差高達20-30％，對空氣環(huán)境中最重要的通風(fēng)率、特別是靠開窗戶進行通風(fēng)的自然通風(fēng)等無法測定。我國前期對畜禽舍環(huán)境質(zhì)量的測定只是測定畜禽舍中有害氣體濃度的變化情況，而沒有辦法測定舍內(nèi)有害氣體的產(chǎn)生量，無法確定畜禽舍產(chǎn)生的有害氣體對畜禽以及對舍外環(huán)境的危害程度。
本發(fā)明對畜禽舍在機械通風(fēng)與自然通風(fēng)的條件下測定通風(fēng)量與有害氣體排放量方面能取得滿意效果。

發(fā)明內(nèi)容
對畜禽場的通風(fēng)量和各種有害氣體的排放量進行監(jiān)測，深入了解畜禽舍空氣質(zhì)量，對減少環(huán)境污染，制定環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)提供依據(jù)。
一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)，采用示綜氣體法對各種結(jié)構(gòu)形式的畜禽舍通風(fēng)量和有害氣體排放量進行測定；其特征在于一定量的示綜氣體持續(xù)或間歇的向測試畜禽舍中釋放，使示綜氣體在釋放點達到一定濃度，通過氣體分析儀分析試驗空間中的釋放點、進風(fēng)口、排風(fēng)口等位置的示綜氣體和各種有害氣體濃度，測試不同時間段內(nèi)的濃度變化，計算試驗舍的通風(fēng)量，同時通過有害氣體內(nèi)外濃度差與測試得出的通風(fēng)量，進一步計算有害氣體的排放量。
本發(fā)明的另外一個方面涉及一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量裝置，包括裝有示綜氣體的氣瓶、示綜氣體釋放系統(tǒng)、樣氣采集系統(tǒng)、多氣體分析儀器、控制系統(tǒng)組成，其特征在于示綜氣體從氣瓶出口通過壓力表和減壓閥以及流量計后，使用連接管路連接到示綜氣體釋放系統(tǒng)的主進氣口，通過主管路的示綜氣分成6～10個支路，每個支路都有電磁閥控制，通過電磁閥和流量穩(wěn)定閥后的各個支路將通過一定長度的管路輸送到設(shè)定的釋放點；多通道管路的末端安裝在采樣點，另一端接入多點采樣裝置的采樣口，一般有6～10個采樣支路，每個支路都安裝有單個空氣過濾器和電磁閥，這些支路匯集成一個主管路，主管路出口通過連接管路與一個三通閥進氣口連接，三通閥出口一端與真空泵連接，另一端接入多氣體分析儀的進氣口；多氣體分析儀和所有電磁閥都與控制系統(tǒng)連接，由控制系統(tǒng)控制釋放系統(tǒng)和采樣系統(tǒng)各部件的開啟與關(guān)閉。
發(fā)明詳述本發(fā)明的技術(shù)適用于處理任何形式的畜禽舍通風(fēng)量和有害氣體排放量的測定，包括豬舍、奶牛舍和雞舍等。本發(fā)明尤其適用于受外界環(huán)境影響大，其它通風(fēng)量測定技術(shù)不能實現(xiàn)的自然通風(fēng)的畜禽舍。
在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，技術(shù)和裝置包括以下部分1.示綜氣體的釋放系統(tǒng)本發(fā)明專利的一個方面涉及示綜氣體的釋放系統(tǒng)，通過氣瓶出口的壓力表和減壓閥后，要求最小壓力在300KPa，通過氣路與流量計連接，分成6～10個支路，每個支路通過電磁閥和流量穩(wěn)定閥控制示綜氣的開始釋放與停止釋放以及釋放流量的恒定。
2.樣氣采集系統(tǒng)本發(fā)明專利的一個方面涉及示綜氣體的試驗空間中的樣氣采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)的三通電磁閥的兩個出口端后，通過管路分別與負(fù)壓風(fēng)機和連接多氣體分析儀接通，在三通閥的進口端通過管路后分成6～10支路，每個支路都安裝了電磁閥控制該支路氣路的開啟與停止。
3.樣氣濃度分析裝置本發(fā)明專利的一個方面涉及示綜氣體的樣氣濃度分析裝置，該裝置主要使用INNOVA 1312多氣體分析儀，多氣體分析儀器進氣口通過管路與樣氣采集裝置中三通閥一個出口端連接，該分析儀內(nèi)部的中空泵將氣體泵入分析系統(tǒng)進行分析。
4.控制系統(tǒng)本發(fā)明專利的一個方面涉及一個控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要通過樣氣濃度分析裝置分析的數(shù)據(jù)結(jié)果與系統(tǒng)設(shè)定值比較分析，控制示綜氣體釋放系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉；通過時序控制樣氣采集系統(tǒng)各支路兩通電磁閥、三通電磁閥和真空泵的開啟與關(guān)閉。


附圖 本發(fā)明優(yōu)選測定技術(shù)及其裝置的基本組成示意圖。
圖中1為氣瓶，2為壓力表，3為減壓閥，4為壓力穩(wěn)定閥，5為質(zhì)量流量計，6為二通電磁閥，7為示綜氣釋放系統(tǒng)連接管路，8為流量穩(wěn)定閥，9為試驗舍，10為空氣過濾器，11為二通電磁閥，12為樣氣采集系統(tǒng)連接管路，13為真空泵，14為三通電磁閥，15為多氣體分析儀，16為控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)線，17為控制系統(tǒng)，18為信號控制線。
實施方式在附圖中，氣瓶1中高壓的六氟化硫示綜氣體純氣通過壓力表2和減壓閥3后的壓力大約為450KPa，然后通過壓力穩(wěn)定閥4后，該穩(wěn)壓閥保證穩(wěn)定壓力大約為300KPa，通過管路與質(zhì)量流量計連接，流量計出口的主管路通過一個二通電磁閥6后將分成6～10個支路管路7，每個支路上都安裝了二通電磁閥6和流量穩(wěn)定閥8，然后再通過一定長度的連接管路7將示綜氣體釋放試驗舍9中設(shè)定的釋放點；示綜氣體在釋放點釋放并與試驗舍中的空氣混合后，通過樣氣采集系統(tǒng)的連接支路管路12，接入空氣過濾器10和采樣二通電磁閥11，連6～10個支路匯集成一個主管路，與三通電磁閥14的進氣口連接，三通電磁閥14的一個出口端通過連接管路與真空泵13連通，三通電磁閥14的另一個出口端通過連接管路與多氣體分析儀15接通，多氣體分析15測試分析的氣體濃度結(jié)果通過數(shù)據(jù)線16傳送到控制系統(tǒng)17，控制系統(tǒng)17通過反饋和時序控制并通過控制線18控制各支路電磁閥與真空泵的開啟與關(guān)閉。
該裝置是按照如下操作方式實現(xiàn)的控制系統(tǒng)首先啟動示綜氣體釋放系統(tǒng)中各電磁閥開啟，氣瓶中的高壓示綜氣體通過減壓閥以及穩(wěn)壓閥后，經(jīng)過質(zhì)量流量計后，分成6～8個支路，每個支路的示綜氣體流過電磁閥和流量穩(wěn)壓閥后，并通過一定長度的管路后將示綜氣體釋放到試驗舍中，這樣的持續(xù)釋放1個小時左右，示綜氣體與試驗舍中氣體混合并達到一定濃度后，控制系統(tǒng)開啟樣氣采集系統(tǒng)第1條支路的電磁閥，同時樣氣采集系統(tǒng)主管路上的三通電磁閥首先開啟和負(fù)壓風(fēng)機的一端的通道，真空泵啟動并抽吸該支路在采樣點的樣氣，真空泵工作時間持續(xù)1分鐘以上，控制系統(tǒng)將關(guān)閉連接真空泵出口端，轉(zhuǎn)換為與多氣體分析儀進行支路的樣氣濃度分析，濃度分析時間一般在5分鐘以上，待第1支路濃度分析結(jié)果傳送到控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)將關(guān)閉該支路電磁閥，啟動下一個支路的分析過程，依次循環(huán)工作，同時控制系統(tǒng)將根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的示綜氣體濃度值與實際測量的示綜氣體濃度進行分析比較，如果測試濃度值低于系統(tǒng)設(shè)定值，控制系統(tǒng)將開啟釋放系統(tǒng)中的各電磁閥，進行示綜氣體的釋放，直到測定的示綜氣體濃度值高于設(shè)定值，停止釋放，依次循環(huán)，直到試驗結(jié)束，然后根據(jù)測試時間長度和示綜氣體釋放量以及試驗空間的體積的關(guān)系式計算試驗舍的通風(fēng)量。
權(quán)利要求
1.一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)，采用示綜氣體對各種結(jié)構(gòu)形式的畜禽舍通風(fēng)量和有害氣體排放量進行測定；其特征在于一定量的示綜氣體持續(xù)或間歇的向測試畜禽舍中釋放，使示綜氣體在試驗舍中達到一定濃度，通過氣體分析儀分析試驗空間中的釋放點、進風(fēng)口、排風(fēng)口等位置的示綜氣體和各種有害氣體濃度，計算試驗舍的通風(fēng)量，同時通過有害氣體內(nèi)外濃度差與測試得出的通風(fēng)量，進一步計算有害氣體的排放量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)，其特征在于所述的示綜氣體是六氟化硫純氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)，其特征在于示綜氣體通過減壓閥和穩(wěn)壓閥后在300KPa的條件下釋放。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)，其特征在于示綜氣體釋放系統(tǒng)通過主管路后將分成6～10個支路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)，其特征在于樣氣采集系統(tǒng)由6～10個支路組成。
6.一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量裝置，包括裝有示綜氣體的氣瓶、示綜氣體釋放系統(tǒng)、樣氣采集系統(tǒng)、多氣體分析儀器、控制系統(tǒng)組成，其特征在于示綜氣體通過氣瓶和示綜氣體釋放系統(tǒng)后將示綜氣體釋放到設(shè)定的釋放點；樣氣采集系統(tǒng)將示綜氣體與試驗舍的空氣混合后氣體抽吸到多氣體分析儀中進行分析；控制系統(tǒng)控制釋放系統(tǒng)和采樣系統(tǒng)各部件的開啟與關(guān)閉。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量裝置，其特征在于示綜氣體釋放系統(tǒng)由減壓閥、穩(wěn)壓閥、流量計和電磁閥組成主管路，主管路將分成6～10個支管路，每個支管路上都安裝有電磁閥和流量穩(wěn)定閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量裝置，其特征在于樣氣采集系統(tǒng)由三通電磁閥的進氣口與6～10個支管路連接，每個支管路上都安裝有空氣過濾器和電磁閥；三通閥的出口的一端與真空泵連接，另一個出口端與多氣體分析儀的進氣口連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量裝置，其特征在于所述的多氣體分析儀是INNOVA 1312。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量裝置，其特征在于所述的控制系統(tǒng)通過多氣體分析儀測定的濃度結(jié)果與系統(tǒng)設(shè)定值比較分析，控制示綜氣體釋放系統(tǒng)的開啟與關(guān)閉；通過時序控制樣氣采集系統(tǒng)個支路電磁閥、三通閥和真空泵的開啟與關(guān)閉。
全文摘要
一種示綜法測定畜禽舍通風(fēng)量與有害氣體排放量技術(shù)及其裝置，采用在測試空間中釋放示綜氣體，通過檢測測試空間各檢測點示綜氣體的濃度變化情況與示綜氣體釋放量之間的關(guān)系，對測試空間中的通風(fēng)換氣量與有害氣體排放量進行測定；該裝置中包括裝有示綜氣體的氣瓶、示綜氣體釋放系統(tǒng)、樣氣采集系統(tǒng)、多氣體分析儀器、控制系統(tǒng)組成；該技術(shù)和裝置可以測試機械通風(fēng)與自然通風(fēng)的畜禽舍，測試精度高。
文檔編號A01K29/00GK1860863SQ200510069510
公開日2006年11月15日 申請日期2005年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月13日
發(fā)明者董紅敏, 朱志平 申請人:中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展研究所