Система автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения для агропромышленного комплекса

• Автор: Карелин, Сергей Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Вологда
• Количество страниц: 151 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Обоснование требований к системам автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения в сельском хозяйстве и постановка задач исследований

1.1. Биологическое действие ультрафиолетового облучения.

1.2.Современные методы контроля и регулирования дозы ультрафиолетового облучения.

1.3. Технологические требования к системе автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения
2. Синтез системы автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения в сельскохозяйственном производстве .

2.1. Математическое описание системы управления.

2.2. Расчет параметров настройки системы управления

2.3. Исследование качества работы системы.4

ВЫВОДЫ4
3. Методика изготовления и исследование датчиков ультрафиолетового излучения для системы автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения в сельскохозяйственном производстве4
3.1. Технология изготовления образцов датчиков4
3.2. Исследование оснозных характеристик датчиков ультрафиолетового излучения
3.3. Исследование влияния факторов среды сельскохозяйственного производства на датчик системы автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения.
3.4. Исследование деградации датчика
4. Разработка системы автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения в сельскохозяйственном производстве .
4.1. Структурная схема.
4.1.1. Алгоритм работы системы
4.1.2. Выбор структурных элементов системы
4.2. Электрическая принципиальная схема системы
4.2.1. Принципиальная схема блока обработки и управления
4.2.2. Принципиальная схема усилителя.
4.2.3. Принципиальная схема блока индикации и клавиатуры.
4.2.4. Принципиальная схема блока сопряжения с приводом.
4.2.5. Принципиальная схема преобразователя интерфейса
4.2.6. Принципиальная схема включения фотоприемника
4.2.7. Учет погрешностей в системе
5. Разработка программного обеспечения и моделирование системы автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения в сельскохозяйственном производстве
5.1. Управляющая программа для микроконтроллера
5.2. Программаоболочка для персонального компьютера
5.3.Моделирование системы поддержания дозы
ультрафиолетового излучения.
5.3.1. Разработка макета системы.
5.3.2. Моделирование влияния различных законов управления на работу системы автоматического регулирования .
5.3.2.1. Работа системы автоматического регулирования при пропорциональноинтегральном законе регулирования .
5.3.2.2. Работа системы автоматического регулирования при пропорциональнодифференциальном законе ре
гулирования
5.3.2.3 Работа системы автоматического регулирования при пропорциональноинтегральнодифференциальном законе регулирования.
5.3.2.4. Сравнение ПИ, ПД и ПИД законов регулирования
5.3.3. Анализ полученных результатов моделирования.
ВЫВОДЫ.
б. Техникоэкономическая эффективность применения системы автоматического регулирования дозы ультрафиолетового облучения
в сельскохозяйственном производстве
Основные научные результаты и выводы.
Список литературы


Для большей части территории нашей страны характерен холодный осеннезимний период, который в различных зонах продолжается от четырех пяти до семи восьми месяцев. Это наиболее трудное время года для сельскохозяйственных животных. Зимой они затрачивают большое количество энергии на теплорегуляцию организма, что приводит к дополнительному расходу кормов. Для нормальной жизнедеятельности организму животных и птицы необходимы витамины, которые способствуют их росту и развитию. Изза бедности зимних рационов витаминами у животных возникают различные заболевания, что наносит хозяйствам большой экономический ущерб. Зимние рационы не могут удовлетворить потребности животных в витамине Э. Для предохранения животных от заболеваний, связанных с недостатком витамина О, им с кормами дают различные препараты этого витамина. Но при этом не всегда достигается нужный эффект, т. Другой прием обеспечения животных витамином Э это проведение систематических подкожных инъекций. Но и этот прием не находит широкого применения изза сложности и трудоемкости. Применение УФ лучей помогло решить стоящую проблему. В последние годы в с. УФО. УФ лучи нужны живым организмам, поэтому их называют лучи жизни 9,. Под влиянием УФ лучей повышаются защитные способности организма, вырабатывается устойчивость против инфекционных заболеваний и пополняется запас организма животных витаминами. Стимулирующие дозы УФИ усиливают рост молодняка на , увеличивают удои молока на . Под влиянием средневолнового УФИ с длиной волны 5 нм повышается продуктивность и яйценоскость птицы. Телята, родившиеся от облученных коров, более устойчивы к различным заболеваниям. Облучение ягнят повышает привесы до и увеличивает качество шерстяного покрова ,,,,,. В условиях круглогодового безвыгульного содержания свинопоголовья на комплексах одним из приемов улучшения их физиологического состояния является применение УФО супоросных свиноматок с целью получения от них более жизнеспособного молодняка. В таблице 1. УФО на прирост массы тела поросят. Наиболее эффективным было облучение в дозе 0 0 мэрч м2 Втсм2 . Из данных табл. УФО наблюдается интенсивный рост молодняка по сравнению с контрольной группой, в которой поросята не облучались. Таблица 1. Мощным естественным источником УФ лучей является Солнце. Однако значительная часть его УФИ, проходящая через атмосферу, задерживается и поглощается озоном, углекислым газом, поэтому до земной поверхности доходят только УФ лучи в области 0 0 нм. Землю, на УФИ приходится только около 9 ,4 9. В зависимости от времени года и условий содержания животные получают неодинаковые дозы природного УФИ. Летом солнечное излучение богато УФ лучами, а в другие сезоны года этих лучей мало рис. Так, в весенне летние месяцы с апреля по август на земную поверхность падает около УФ лучей, а в осеннезимний и ранневесенний периоды с сентября по март лишь от годового количества поступающих УФ лучей. Более того, в январе и декабре солнечное УФИ практически не доходит до земной поверхности. Таким образом, в зимний период у животных наблюдается своеобразное УФ голодание. Недостаток естественного УФИ вызывает Овитаминную недостаточность у сельскохозяйственных животных, нарушение обмена веществ, понижение защитных функций организма, возникновение различных заболеваний. Поэтому нужно искусственно удлинять световой день и применять УФО животных и птицы 9,,. Еще в середине х годов были найдены заменители природных УФ лучей и сконструированы искусственные источники природных УФ лучей, которые не уступают солнечным лучам, а в ряде случаев превосходят их. Таким образом, появилась возможность компенсации природной недостаточности УФ лучей в зимний период проведением профилактического УФ облучения всех видов животных и птицы искусственными источниками. Основным источником искусственного УФИ является электрический разряд в парах ртути. Этот принцип получения УФИ заложен во все типы ламп, используемых на практике. Для УФО животных и птицы применяют натриевые лампы высокого давления с неоноаргоновым наполнителем НЛВД, безозонные бактерицидные УФ ртутные лампы низкого давления ДРБ , а также дуговые ртутные трубчатые лампы ДРТ0 и ДРТ0.