[發(fā)明專利]一種小型動物產熱產濕測量方法及測量設備

在審

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• 申請日: 2021-10-26
• 公開（公告）號: CN114018322A
• 公開（公告）日: 2022-02-08
• 發(fā)明（設計）人: 鄭煒超;鄧森中;李宗剛;李保明;王陽
• 申請（專利權）人: 中國農業(yè)大學
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;A01K1/03;A01K1/035;A01K5/02;A01K7/06;A01K1/01;A01K1/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 劉小娟

本發(fā)明涉及一種小型動物產熱產濕測量方法及測量設備。所述方法包括：通過對所述生活艙內外的溫度、濕度、設備產熱量、通風量、壓力及生活艙結構參數(shù)數(shù)據(jù)的監(jiān)測或計算，根據(jù)熱量平衡和濕度平衡原理進行產熱產濕量的獲得。所述系統(tǒng)包括：內外壁溫度傳感組件、進風口溫度濕度傳感組件、出風口溫度濕度傳感組件、出風口風量傳感組件、控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述內外壁溫度傳感組件測得的溫度、進風口溫度濕度傳感組件測得的溫度與濕度、出風口溫度濕度傳感組件測得的溫度與濕度、出風口風量傳感組件測得的風量進行生活艙內溫度的穩(wěn)定控制及動物產熱產濕量的計算。本發(fā)明能夠對產熱產濕進行連續(xù)準確監(jiān)測，能夠提高動物產熱量及產濕量的測量精度。

技術領域

本發(fā)明涉及實驗裝置技術領域，具體涉及一種小型動物產熱產濕測量方法及測量設備。

背景技術

在規(guī)模化的畜禽舍中，動物產熱產濕數(shù)據(jù)對于畜禽舍的設計、環(huán)控系統(tǒng)的運行和管理必不可缺。在工程設計中，動物產熱產濕數(shù)據(jù)是畜禽舍圍護結構、環(huán)控設備設計的基本依據(jù)；實際生產中，動物產熱產濕數(shù)據(jù)對于環(huán)控設備的使用具有指導意義。

目前使用產熱產濕數(shù)據(jù)大多為幾十年前所測得。近幾十年來，我國遺傳育種技術、飼養(yǎng)技術等方面都有很大的提高，近期所培育出來的動物品種在遺傳特征、生存條件上都有了很大的變化，產熱產濕與之前的數(shù)據(jù)存在較大的差異。在進行環(huán)境控制和工程設計時，產熱產濕計算值如與實際產熱產濕差距較大，會導致舍內熱濕環(huán)境不能滿足動物的需求，以及建筑和環(huán)控系統(tǒng)設計不合理的情況出現(xiàn)。

動物產熱產濕對于畜禽養(yǎng)殖至關重要，而目前的測量裝置和測量方法存在下列的一些問題：需要人工進行動物的飼喂與排泄物清理，過多人工操作會使動物艙內和艙外發(fā)生氣體、熱量交換，會對測量結果產生干擾，影響測量精度；測量裝置主要利用測量進入、排出生活艙的二氧化碳、氧氣等氣體濃度變化，繼而通過動物的代謝模型計算出產熱產濕量，動物代謝模型對于產熱產濕結果影響較大，且不同動物、不同動物品種需使用不同代謝模型，不具有普適性，同時，該方法通過氧氣消耗量計算產熱，不能夠計算機體經過無氧代謝所產生的熱量，從而導致計算結果存在誤差；忽略了裝置內部的溫濕度環(huán)境控制，溫濕度波動會導致動物產熱產濕變化，從而無法測量到穩(wěn)定的產熱產濕數(shù)據(jù)。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明旨在提供一種小型動物產熱產濕測量方法及測量設備，以解決上述其中之一或多個問題，以提高動物產熱產濕數(shù)據(jù)的測量精度。

本發(fā)明首先提出一種小型動物產熱產濕測量方法，用于監(jiān)測生活艙內動物的產熱量與產濕量，所述生活艙的內部為密閉空間，所述生活艙設有進風口和出風口，所述方法包括：

通過對所述生活艙內外的溫度、濕度、設備產熱量、通風量、壓力及生活艙結構參數(shù)數(shù)據(jù)的監(jiān)測或計算，根據(jù)熱量平衡和濕度平衡原理進行產熱產濕量的獲得。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述產熱量的獲得根據(jù)熱量動態(tài)平衡方程獲得，即通過動物的產熱量、設備產熱量、所述生活艙的圍護結構傳入或傳出的熱量、通風換熱量、空氣吸收的熱量的矢量和相平衡，來獲得動物的產熱量。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述通風換熱量的獲得包括：

通過監(jiān)測出風口的風速、進風口和出風口處的氣溫，以及獲取出風口面積，根據(jù)通風散失的熱量為離開生活艙的空氣與進入生活艙的空氣的干空氣焓值計算所述通風換熱量。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述空氣吸收的熱量的獲得包括：

通過監(jiān)測一段時間前后溫度之差、獲取所述生活艙的內部體積，計算一段時間內所述生活艙內空氣干空氣晗值的變化量得到所述空氣吸收的熱量。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述生活艙的圍護結構傳入或傳出的熱量的獲得包括：通過監(jiān)測圍護結構的內外壁溫差，獲取圍護結構的厚度、圍護結構的散熱面積、圍護結構的導熱系，利用傅里葉導熱定律計算經過所述圍護結構的熱流量；