Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов зооинженерного факультета заочного отделения


Скачать 324.67 Kb.
НазваниеМетодические указания по выполнению лабораторных работ для студентов зооинженерного факультета заочного отделения
страница1/2
Дата публикации22.06.2013
Размер324.67 Kb.
ТипМетодические указания
referatdb.ru > Биология > Методические указания
  1   2


МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ,

НАУКИ И КАДРОВ
УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра механизации и электрификации животноводства

ЭЛЕКТРИФИКАЦИЯ ЖИВОТНОВОДСТВА
методические указания

по выполнению лабораторных работ для студентов

зооинженерного факультета заочного отделения

(специальность 1-74-0301 «Зоотехния»)


Гродно 2006


УДК 631.371
Автор: кандидат технических наук,

доцент Богданович П.Ф.
Рецензенты: кандидат технических наук, доцент Заяц Э.В.

кандидат технических наук, доцент Григорьев Д.А.

Богданович, П.Ф. Электрификация животноводства: методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов ЗИФа заочного отделения / П.Ф.Богданович.-Гродно: ГГАУ, 2006. - 36с.

В методических указаниях даны рекомендации для выполнения лабораторных работ по исследованию источников оптических излучений и трехфазного асинхронного короткозамкнутого электродвигателя. Приведены основные теоретические сведения о современных источниках оптических излучений и по электродвигателям, применяемым в сельскохозяйственном производстве.

Для студентов по специальности 1-740301 «Зоотехния»


Утверждено на заседании кафедры М и ЭЖ, протокол №7 от «19» мая 2006г.

Рассмотрено и рекомендовано к изданию методической комиссией факультета заочного обучения УО «ГГАУ», протокол № 1 от« 14 » сентября 2006г.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а №1
^ ИСТОЧНИКИ ОПТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Ознакомление с устройством и принципом действия источников оптических излучений, применяемых в животноводстве.
^ ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ


  1. Ознакомиться с основными единицами измерения, используемыми для оценки параметров оптических излучений.

  2. Изучить устройство и схемы включения основных видов источников видимого излучения, УФ - и ИК излучений.

  3. Выполнить экспериментальное исследование заданных преподавателем источников видимого излучения.

  4. Получить у преподавателя задание и выполнить расчёт освещения одного вида помещения.

  5. По заданию преподавателя рассчитать время облучения для одного вида животных или птицы. При этом вид источника и высоту подвеса обучаемый определяет самостоятельно.

  6. Оформить отчёт.




  1. ^ ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ




  1. Спектральный состав оптического излучения


Оптическое излучение - это часть спектра электромагнитных колебаний с длиной волны от 10 нм до 340000 нм. Весь спектр оптических излучений разделяют на три больших области:

  1. Ультрафиолетовое излучение (УФИ) с длиной волны l=10 ...380 нм;

  2. Видимое излучение (ВИ), l = 380...760 нм;

  3. Инфракрасное излучение (ИКИ), l = 760...340 × 103 нм.


На животноводческих предприятиях для облучения животных и других технологических целей используют УФ - и ИК - излучения. Видимое излучение используется для освещения рабочих мест и животноводческих помещений.

В спектре УФИ различают три области - А, В и С. Область А (l = 315...380 нм) называют областью фотолюминесценции и используют для целей анализа качества сельхозпродукции. Область В (l = 280...315 нм) относят к области спектра с явно выраженным эритемным воздействием. Излучение этой области наиболее благоприятно для облучения животных. Область С (l = 10...280 нм) обладает резко выраженным бактерицидным воздействием. Излучение с такой длиной волны используют для обеззараживания помещений, воды и в некоторых случаях для облучения животных.

Для получения всех перечисленных видов излучений используют различные лампы, работающие на электрической энергии.


  1. Единицы измерения оптических излучений


Оптическое излучение оценивают энергетическими и эффективными величинами, предусмотренными Международной комиссией по освещению (МКО).

Энергетические величины учитывают количество энергии, переносимой излучением. Эффективные величины учитывают эффективность зрительного, бактерицидного, эритемного, антирахитного и других видов излучений. Эффективность воздействия ИК - излучения определяется при помощи энергетических величин.

Единицей светового потока (Ф) является люмен (лм) 1 лм = 1/683 Вт при однородном излучении на длине волны 554 нм.

За единицу силы света (I) принята канделла (кд), которая характеризует силу света равномерно излучающего точечного источника, формирующего световой поток в 1 люмен внутри телесного угла в 1 стерадиан (ср).

(1)
За единицу освещённости (Е) принят люкс (лк). Под освещённостью понимают отношение светового потока (Ф), падающего на поверхность, к площади этой поверхности (S).
(2)
1 лк = 1 лм/м2

Источники излучений, в т.ч. и видимого излучения, оценивают светоотдачей (h), под которой понимают отношение светового потока, формируемого источником к электрической мощности Р, подводимой к этому источнику.

(3)
Важным эксплутационным параметром источника излучения является, также срок службы (Тсл ), измеряемый в часах.

Для потока ультрафиолетового и инфракрасного излучений используют свои, специфические единицы измерений (см. табл. 1). На практике также часто используют дольные единицы, как мэр (милиэритема), мб (милибакт) и др.
Таблица 1

Единицы измерения потоков излучений

Вид потока

Единицы измерения

Мощность,

Вт

Эффективная длина волны, нм

Световой

Эритемный

Антирахитный

Бактерицидный

Фитопоток

Поток ИКИ

люмен (лм)

эритема(эр)

ар, Вт (а)

бакт (Б)

фит

Ватт

1/683

1

1

1

1

1

555

297

280

254

680

-


Облученность , аналогично как и освещённость, измеряют в единицах : эр/м2; ар/м2; бакт/м2; фит/м2; для ИКИ - Вт/м2.

^ Доза облучения (Д), характеризующая количество лучистой энергии, полученной объектом за время облучения Тобл, определяется как
Д = Е × Тобл (4)
Измеряется Д в эр × ч/м2, бакт∙ч/м2 и т.д.



  1. ^ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ИСТОЧНИКИ СВЕТА




  1. Лампы накаливания


Лампа накаливания состоит из стеклянного баллона, вольфрамовой нити накала и цоколя. Она работает в результате теплового излучения нити накала. В современных лампах нить выполнена в виде спирали из вольфрама (температура плавления 33700С). В зависимости от типа ламп нить накала может быть моноспиральной (односпиральной), биспиральной (дважды спиральной) и трижды спиральной. Температура накала нити достигает 2500...27000 С.

В отличие от спектра дневного света в спектре ламп накаливания преобладают жёлтые и красные лучи. Наряду с видимыми лучами эти лампы излучают невидимые тепловые лучи.

Основные параметры ламп накаливания: номинальное напряжение и мощность, потребляемая из сети; световой поток; световая отдача и срок службы. Температура нити зависит от подводимого напряжения. Средний срок службы лампы накаливания при нормальном напряжении составляет 1000 ч. При увеличенном напряжении срок службы резко сокращается. Так, при увеличении напряжения на 1% выше номинального световой поток лампы возрастает на 4%, мощность и светоотдача - на 2%, однако срок службы сокращается на 15...20 %. Светоотдача дамп накаливания не более 20 лм/Вт.


  1. Люминесцентные лампы


Люминесцентная лампа представляет собой трубку из обычного стекла, внутренняя поверхность которой покрыта белым кристаллическим веществом −люминофором. При облучении мюминофора ультрафиолетовыми лучами он излучает видимый свет. На концах трубки закреплены электроды, подобные нитям ламп накаливания.

Из трубки откачан воздух, а пространство заполнено разрежённой смесью аргона и парами ртути при давлении не более 100 Па. Электрический ток, протекающий между электродами, вызывает в газовой смеси электрический разряд. Возникающие в результате этого разряда ультрафиолетовые лучи облучают люминофор и он начинает светиться видимым светом.

За счет применения люминофора различного состава получают разные оттенки видимого излучения люминисцентных ламп − от холодного белого до теплого белого света.

Схемы включения люминесцентной лампы показаны на рис. 1 а); б). Схема с ЭМПРА содержит лампу, дроссель и стартер. Стартер - это автоматическое приспособление, которое при включении лампы кратковременно замыкает свои контакты и обеспечивает начальный подогрев её электродов. Он представляет собой небольшую стеклянную колбочку, заполненную неоном с двумя впаянными электродами; один из электродов - биметаллический. В момент включения на разомкнутые электроды стартера подаётся полное напряжение сети. Под действием электрического поля в неоне между электродами возникает тлеющий разряд. В результате выделяемой при этом теплоты биметаллическая пластинка нагревается, изгибается и замыкает электроды стартера. Через них начинает проходить ток, разогревающий оба электрода лампы. При замыкании электродов стартера тлеющий разряд в неоне исчезает, электроды охлаждаются и размыкаются. В момент их размыкания на разогретые электроды лампы подаётся импульс повышенного напряжения, складывающийся из напряжения сети и ЭДС самоиндукции на дросселе. Импульс напряжения вызывает в лампе электрический разряд в аргоне, а затем и в парах ртути.

После того как лампа зажглась, напряжение на ней составляет около половины сетевого напряжения; такое же напряжение будет и на стартере, однако его недостаточно для повторного возникновения разряда и замыкания электродов.

Стартеры для люминесцентных ламп изготавливают двух типов: 15-20 /СК-127 на напряжение 127 В и 30-40/СК -220 - на 220 В.

Последовательно с лампами включают дроссель. Он создаёт ЭДС самоиндукции при пуске и ограничивает ток лампы, т.е.является пуско-регулирующим элементом в ЭМПРА. Конденсаторы С1 и С2 в цепи лампы предназначены для повышения соs j и для устранения радиопомех. Ёмкость конденсатора С1 для ламп мощностью 30 и 40 Вт должна быть 4 мкФ; для ламп 80-Вт - 8 мкФ.



Рис. 1. Схемы включения люминесцентной лампы:

а) схема с ЭМПРА ( электромагнитный пуско-регулирующий аппарат); б) схема с ЭПРА ( электронный пуско-регулирующий аппарат).

Недостатками ЭМПРА являются:

  • потери электроэнергии на нагрев дросселя;

  • наличие стробоскопического эффекта по причине импульсного характера тока, протекающего через лампу (частота «мигания» лампы равна 100Гц);

  • низкая надежность стартера и дросселя;

  • задержка зажигания лампы (1…2сек.).

Электронный пуско-регулирующий аппарат (ЭПРА) выполнен по схеме преобразования сетевого напряжения в последовательность высоковольтных импульсов, следующих с частотой 30…40кГц. Он обладает высокой надежностью – срок службы не менее 50 тыс. часов. ЭПРА обеспечивает:

  • снижение до 30% потребления электроэнергии по сравнению с ЭМПРА;

  • повышает на 15-20% светоотдачу лампы;

  • увеличение срока службы лампы до 15000 часов.

Стробоскопический эффект при этом отсутствует. Лампа светит ровно, без мерцания и не утомляет зрение при длительном пользовании. Включение лампы происходит практически мгновенно, менее чем за одну секунду.

Преимущество люминесцентных ламп по сравнению с лампами накаливания заключается в том, что они имеют более высокую светоотдачу. Срок службы люминесцентных ламп 10000 ч, они отличаются лучшим спектральным составом излучаемого света, так как он ближе к естественному свету.

Люминесцентные лампы чувствительны к температуре окружающего воздуха. Световой поток при 00С составляет 55% от светового потока при температуре 250С. Это объясняется тем, что ртутные пары при снижении температуры частично конденсируются и разряд в лампе может не возникнуть.

В настоящее время находят всё более широкое распространение новые разработки люминесцентных источников света - компактные люминесцентные лампы (КЛЛ), которые имеют цоколь, как и у ламп накаливания и оборудованы ЭПРА. Они обладают светоотдачей до 50 лм/Вт и выше и больший (5-8 раз), чем у ламп накаливания срок службы. КЛЛ не содержат ртуть в чистом виде, а только в виде амальгамы.


  1. Дуговые ртутные люминесцентные лампы

высокого давления (ДРЛ)
Дуговые ртутные люминесцентные лампы высокого давления типа ДРЛ имеют преимущества по сравнению с люминесцентными лампами: высокая световая отдача - до 50 лм/Вт, отличаются большой электрической мощностью и значительным световым потоком.

Лампа ДРЛ (рис.2а) представляет собой стеклянный баллон, внутри которого находится ртутно-кварцевая лампа. Баллон заполнен углекислым газом, а изнутри покрыт люминофором, который преобразует спектр ртутной кварцевой лампы в видимое излучение. Лампы ДРЛ выпускают в основном четырёхэлектродными.

Четырёхэлектродная лампа имеет два дополнительных электрода, расположенных рядом с главными и соединённых с противоположными катодами посредством дополнительного сопротивления. Дополнительные электроды служат для облегчения зажигания лампы. При включении лампы между дополнительными электродами и ближайшими катодами возникает тлеющий разряд, обеспечивающий необходимую ионизацию газа. В результате ионизации разряд устанавливается между основными катодами, так как сопротивление газового промежутка между ними меньше сопротивления включенных в сеть дополнительных электродов. Срок службы четырёхэлектродных ламп около 3000 ч.

Пускорегулирующие аппараты четырёхэлектродных ламп изготавливают для напряжение 220 В. На рисунке 2, б показана схема включения четырёхэлектродной лампы. Она состоит из дросселя LL и конденсатора С. Эту схему применяют для зажигания четырёхэлектродной лампы при комнатной температуре. Для зажигания ламп при низких температурах (до -300 С) применяют схему включения, изображённую на рисунке 2, в. В этом случае лампу включают через трансформатор ТV с большим

Рис. 2 Лампа ДРЛ и схемы ее включения:

а) конструкция лампы; б) схема включения при температуре среды до -14…20оС; в) для зажигания при температуре до -30оС; 1-внешняя стеклянная колба; 2-слой люминофора; 3-разрядная трубка из кварцевого стекла; 4-рабочий электрод; 5-зажигающий электрод;6-ограничительные резисторы.
рассеиванием; трансформатор даёт возможность в момент зажигания получить импульс напряжения до 300 В и больше.

Лампы ДРЛ чаще всего применяются для уличного и производственного освещения, то есть для условий, когда не предъявляется особых требований к времени включения и цветопередаче.

Улучшить состав спектра разрядных ламп высокого давления можно без люминофора, путем введения в объем ртутнокварцевой лампы йодидов некоторых металлов. Такую конструкцию имеют металлогалогенные лампы (МГЛ) типа ДРИ. Такие устройства позволяют без люминофора получать спектры видимого излучения при высоком КПД (см. табл.2).

Еще больший световой КПД имеют лампы с наполнением из натрия вместо ртути. Ввиду высокой агрессивности паров натрия разрядная колба выполняется из чистой окиси алюминия. Кроме того в этих лампах для нормальной работы необходимо строго выдерживать температурный режим, что требует усложнения пуско-регулирующей аппаратуры. Эти обстоятельства удорожают применение данных источников света.
2.4. Источники ультрафиолетового излучения.
  1   2

Похожие рефераты:

Методические указания по выполнению контрольных работ для студентов заочного обучения
Рекомендовано методической комиссией факультета экономики и права заочного отделения 17. 02. 2006
Методические указания по выполнению курсовых работ для студентов...
Одобрено методической комиссией факультета экономики и права заочного отделения 20. 05. 2004
Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов...
Рекомендовано методической комиссией инженерного факультета заочного отделения 30. 04. 2008 (протокол №40)
Методические указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной...
Рекомендовано методической комиссией инженерного факультета заочного отделения 28. 11. 2008 (протокол №46)
Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов очного и заочного обучения
Рекомендовано методической комиссией землеустроительного факультета (протокол № )
Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов...
Организация сельскохозяйственного производства (методические указания по выполнению курсового проекта для студентов зооинженерного...
Методические указания по выполнению курсового проекта для студентов...
Организация сельскохозяйственного производства (методические указания по выполнению курсового проекта для студентов зооинженерного...
Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов-заочников...
Рекомендовано методической комиссией экономического факультета заочного отделения 12. 04. 2005
Методические указания по выполнению лабораторных и контрольных работ...
Содержат задания к контрольной работе, методические указания по выполнению контрольной и лабораторных работ
Методические указания по курсовому проектированию для студентов инженерного...
Одобрено методической комиссией инженерного факультета заочного отделения 10. 06. 2005

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза