B17 Использование облучателей и источников УФИ повышенной эф-фективности в технологических процессах облучения в животноводстве

Коваленко О.Ю., МГУ им. Н.П. Огарева, г. Саранск

Скачать доклад в .pdf | Читать комментарии и вопросы

При содержании животных в закрытых помещениях они практически лишены активной области ультрафиолетового излучения (УФИ), что отрицательно сказывается на состоянии их здоровья и показателях продуктивности. Недостаток природного УФИ приводит к развитию Д-авитоминоза и, как следствие, ацидоза, снижению ассимиляции кальция, фосфора, белка и каротина, а также нарушает белковый и углеводо-жировой обмен.

Использование облучательных установок (ОУ) с источниками УФИ и облучателями способствует успешному решению проблемы преодоления этих негативных факторов.

Для целей ультрафиолетового облучения животных использовались эритемные лампы типа ЛЭ 15, ЛЭ 30, ЛЭ 40 с излучением в области УФВ (280 - 315 нм), которое  оказывает эритемное и витаминизирующее действие, нормализует минеральный обмен, стимулирует деятельность желез внутренней секреции, повышает иммунобиологическую устойчивость организма, способствует повышению продуктивности животных [1]. До недавнего времени считалось, что излучение в области УФС (100 - 280 нм) обладает только бактерицидным действием. Однако последние исследования показали, что излучение в области УФС способно оказывать эритемное действие [2]. В [3, 4] приводится новая кривая эритемной эффективности (рис. 1).

Новые представления о фотобиологических свойствах УФИ открыли новые перспективы для совершенствования источников ультрафиолетового излучения с целью повышения их эффективности.


Рисунок 1. Кривые эритемной эффективности, используемые: К(λ)  - до 2000 г.,  Kcff(λ) - после 2000 г.

Лампы типа ЛЭ 15, ЛЭ 30, ЛЭ 40 изготавливаются  в  колбе из увиолевого  эритемного стекла марки СЛ97-3, покрытой эритемным люминофором  марки Э-2. В целях получения более эффективных эритемных ламп были проведены исследования с изготовленными партиями разрядных ламп низкого давления  мощностью 15 Вт в трубках из стекла марки РН160 фирмы «Philips» (коэффициент пропускания в области УФС более 80 %), покрытых эритемным люминофором. При варьировании толщины слоя люминофора менялся процент выхода излучения области УФС. Для ламп с удельной нагрузкой слоя люминофора 3,33 мг/см2 средние значения энергетических потоков в области УФВ и УФС составили, соответственно, 0,80 и 0,04 Вт; для ламп с удельной нагрузкой слоя люминофора 1,15 мг/м2  - 1,05  и 0,81 Вт. Энергетический КПД  излучения  в диапазоне 200-315 нм составил для первой партии ламп 5,6 %, для второй партии ламп - 12,4 %.

Для комплекса исследований в животноводческих хозяйствах были также разработаны и изготовлены опытные образцы комбинированных облучателей.  Облучатель с излучением в УФВ, УФС и  ИК диапазонах спектра, совмещающего функции обогрева,  обеззараживания помещений и профилактического облучения животных при использовании расширенного диапазона ультрафиолетового излучения за счет отраженной составляющей излучения в области УФС, имел соотношение максимальных значений сил излучения области УФС и УФВ в энергетических единицах 1 : 16,3.  Облучатель с излучением в УФВ и УФС диапазонах спектра, совмещающего функции обеззараживания и профилактического облучения животных при использовании расширенного диапазона ультрафиолетового излучения за счет отраженной составляющей излучения в области УФС, имел соотношение максимальных значений сил излучения области УФС и УФВ в энергетических единицах 1 : 4,2.

С изготовленными лампами, а также с лампами с колбой из бактерицидного стекла, частично покрытой эритемным люминофором,  с облучателями с эритемными лампами, излучающими в нижнюю полусферу, с бактерицидными  лампами, часть отраженного потока от которых перераспределялась в нижнюю полусферу, была проведена серия экспериментов в животноводческих хозяйствах на телятах до 6 месяцев для выявления оптимальных режимов и доз облучения. Испытания проводились при следующих условиях: значения эффективных потоков варьировались в диапазоне  0,7-1,8 Вт области УФВ и 0,4-1,4 Вт области УФС при высоте подвеса облучателей 0,82-1,2 м  при  естественной (искусственной) освещенности 50-160 лк. Значение эффективной эритемной дозы для спектра стандартной лампы ЛЭ-15,  равное 100 мэр.ч /м2 по кривой К(λ) ,  соответствует значению 461 Дж/м2, вычисленному по Kcff(λ).

Результаты исследований представлены на рис. 2, на котором овалом указана область оптимума.

Получены математические выражения для описания процесса технологического облучения животных при соотношениях доз области УФВ и УФС комбинированных источников излучения и облучателей излучения, не превышающих значения 1,5, и выражение для описания процесса технологического облучения животных при отдельном действии излучения в области УФВ или УФС.

Технологический процесс облучения животных для ламп и облучателей с излучением в области УФВ и УФС, действующими совместно и отдельно, в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60335-2-27-2000 описывается, соответственно, уравнениями:

       (1)
                                            (2)

где у - привесы облученных телят (за 100 % приняты привесы необлученных животных),  %; Dэф Г-2000 - эффективная доза, рассчитанная по ФОСЭЭ в соответствии с ГОСТ Р МЭК 60335-2-27-2000, Вт.


Рисунок 2. Привесы облученных телят в % (за 100 % приняты привесы необлученных телят контрольных групп) в зависимости от эффективной (эритемной) дозы излучения области УФВ и УФС

Производственные испытания показали высокую эффективность разработанных источников излучения в области УФВ и УФС для телят раннего возраста в диапазоне суммарных эффективных доз до 700 - 800 Дж/м2.

Литература

  1. Методические указания по использованию оптического излучения для лечения и профилактики болезней животных.   М.:  ВАСХНИЛ, 1981. - 70 с.
  2. McKinlay A.F. A reference action spectrum for ultraviolet induced erythema in human skin, CIE Journal/ June 1987. V.6.N.1.P.17-22.
  3. ГОСТ Р МЭК 60335-2-27-2000. Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Дополнительные требования к приборам ультрафиолетового и инфракрасного излучения для ухода за кожей и методы испытаний. - Утвержд. 28.03.2000. - М.: Изд-во стандартов, 2000.
  4. Р 50.2.039-2004. Методы измерений эффективных характеристик ультрафиолетового излучения. Рекомендации по метрологии. ГСОЕИ. Общие положения. ОКС 17.020.  - М.: Госстандарт России, 2004.

Тематика: ,

Комментариев: 3


» Ракутько Сергей (об авторе) { Июнь 5, 2009 - 11:06:08 }

Уважаемая Ольга Юрьевна!
Ваши работы в области оптических электротехнологий широко известны по публикациям в центральных журналах. Очень сильное впечатление производит автореферат Вашей докторской диссертации, размещенный на сайте ВАКа. К сожалению, у нас нет информации, но не сомневаемся, что защита прошла успешно (а если мы по неведению забегаем вперед, должна пройти успешно)!
Позвольте задать Вам следующий вопрос: какой смысл Вы вкладываете в понятие «технологический процесс облучения животных», и далее «для ламп и облучателей»?
Традиционно говорят о технологическом процессе выращивания животных. Облучение обычно рассматривается как один из факторов этого процесса. Факторным анализом можно найти зависимость продуктивности от параметров облучения. Под технологическим же процессом понимают последовательность некоторых операций. Как тут быть для облучения?

» Коваленко Ольга Юрьевна (об авторе) { Июнь 10, 2009 - 07:06:30 }

Уважаемый Сергей Анатольевич! Спасибо за проявленный интерес.
Согласна, что технологический процесс выращивания животных устоявшееся понятие, но включает этот процесс скорее не систему факторов, а систему технологий. На любой ферме соблюдают технологию процесса кормления, гигиенического ухода, медикаментозного лечения и профилактики болезней животных. Для этих целей привлекаются специалисты: зоотехники, ветеринары. Оптические электротехнологии относятся к техническим наукам. Эта составляющая технологичесого процесса выращивания применяется не столь широко, здесь просматривается проблема обслуживания для обеспечения заданных параметров облучения. Поэтому в задачи наших исследований входило, в том числе, и обеспечение простоты обслуживания за счет автоматизации процесса облучения. Факторным анализом мы занимались, выявлены в качестве влияющих факторов не только параметры облучения. Все эксперименты в хозяйствах проходили совместно с биолагами. Последовательность в облучени также как и в других технологиях является важным условием: выбор времени суток, совместное инфракрасное и ультрафиолетовое облучение или следующее друг за другом и т.д. В связи с этим совершенствование технологий облучения с учетом новых реалий остается актуальной задачей в условиях многообразия видов, пород, возрастных категорий сельскохозяйственных животных животных.

» Ракутько Сергей (об авторе) { Июнь 11, 2009 - 07:06:18 }

И все же, Ольга Юрьевна, позвольте еще остановиться на затронутом аспекте. Дело в том, что осенью с.г. планируется защита нашей докторской диссертации, в которой технологическому процессу облучения (ТПО) как таковому, независимо от обслуживаемого им процесса, нами уделено особое внимание. Подробнее это раскрыто в докладе В19. Был бы очень признателен, если бы Вы сочли возможным ознакомится с этим докладом и высказать свое мнение. Более того, если позволите, позже я пришлю Вам автореферат на отзыв.
С уважением, Сергей Анатольевич Ракутько.

Возможность добавлять комментарии отключена в связи с окончанием конференции.

 

Российская светотехническая интернет-конференция, 2009 г.
© Межрегиональное светотехническое общество
© Коллектив авторов
26 queries. 0.094 seconds.