Opis wzoru Przedmiotem wzoru u zytkowego jest elektroniczny termometr sció lkowo-powietrzny do pomiaru temperatury powierzchni sció lki i temperatury otaczaj acego powietrza w warstwie przy sció lkowej. Termometr, zw laszcza jako drobiarski, znajduje szczególne zastosowanie w budynkach dla drobiu do oceny warunków termicznych w strefie odchowu ptaków utrzymywanych na sció lce. Znajomosc aktualnej temperatury powierzchni sció lki oraz temperatury powietrza na wysoko sci g lowy ptaków, np. dla kurcz at brojlerów na wysoko sci dobieranej w zale zno sci od wieku ptaków - 10, 20 i 30 cm nad sció lk a, ma podstawowe znaczenie dla oceny i kszta ltowania warunków termicz- nych w strefie przebywania ptaków, które w czasie 6-tygodniowego cyklu produkcyjnego zmieniaj a si e od ok. 33-34°C na pocz atku odchowu do ok. 18-20°C na ko ncu. Zapewnienie w la sciwych warunków termicznych w strefie przebywania drobiu wp lywa bezpo srednio na ich dobrostan oraz produkcyjnosc. Dotychczasowe wyniki bada n prowadzonych w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych broj- lerni z utrzymaniem kurcz at brojlerów na sció lce wskazuj a na to, ze w strefie ich przebywania tj. od powierzchni sció lki do g lowy ptaków wyst epuj a znaczne ró znice w stosunku do wymogów termicznych dla danej fazy odchowu. Najwi eksze ró znice wyst epuj a pomi edzy temperatur a sció lki a temperatur a powietrza. Na pocz atku odchowu, z powodu niedostatecznego ogrzania betonowej posadzki i zalega- jacego pod ni a gruntu, które uleg ly och lodzeniu podczas kilkutygodniowej przerwy ogrzewania pomi e- dzy kolejnymi cyklami produkcyjnymi, posadzka pozostaje jeszcze zbyt zimna, co powoduje, i z tempe- ratura jej powierzchni jest nawet o kilkana scie stopni ni zsza od wymaganej temperatury powietrza w warstwie przy sció lkowej, co z kolei skutkuje obni zeniem przyrostów wagowych i przezi ebieniem kurcz at. W takich warunkach dochodzi tak ze do niekorzystnego zjawiska, jakim jest skraplanie si e pary wodnej na posadzce, której temperatura jest ni zsza od temperatury punktu rosy, co powoduje zawilgocenie sció lki i spadek jej warto sci cieplno-izolacyjnej. Natomiast od 4-tygodnia odchowu ob- serwuje si e wyst epowanie dominacji termicznej sció lki, która w wyniku zachodz acych w niej procesów fermentacyjnych i ogrzewania jej powierzchni przez zwi ekszaj ac a si e z czasem obsad e wyra zon a mas a cia la ptaków przypadaj ac a na jednostk e powierzchni hali produkcyjnej, osi aga temperatur e co- raz wy zsz a i przekraczaj ac a nawet o kilkana scie stopni wymagan a dla tej fazy odchowu temperatur e powietrza. Temperatura sció lki, jedynej przegrody hali, z któr a ptaki maj a bezpo sredni kontakt, jest wa znym parametrem warunków termicznych odchowu. Wyst epowanie du zej ró znicy pomi edzy tempe- ratur a powietrza w warstwie przy sció lkowej a temperatur a sció lki daje ptakom odczucie ciep la lub zimna, co jest niekorzystne dla ich dobrostanu i produkcyjno sci. Biezaca kontrola temperatury sció lki i porównywanie jej do wymaganej dla danej fazy odchowu temperatury powietrza w strefie przebywa- nia ptaków daje producentowi podstaw e do podj ecia decyzji o zwi ekszeniu warto sci cieplno-izolacyjnej sció lki w celu wyrównania si e obu temperatur, a przez to osi agni ecie w la sciwych warunków termicz- nych w strefie przebywania ptaków. Istotnym zatem zagadnieniem w odchowie kurcz at brojlerów, jest znajomo sc temperatury w przyposadzkowej warstwie powietrza tj. na wysoko sci g lowy ptaków, tj. w przypadku kurcz at brojle- rów wysoko sc ta mie sci si e w przedziale 10-30 cm. Dotychczas w praktyce produkcyjnej stosowano zawieszane czujniki temperatury, które umieszczano pocz atkowo na wysoko sci 50 cm, a pó zniej 100 cm nad sció lk a, przy czym liczba czujni- ków temperatury w hali produkcyjnej powietrza wynosi la od jednego do kilku. W budynkach o po- wierzchni hali produkcyjnej 1000 m 2 i wi ekszych, a zatem typowych dla wielkotowarowej produkcji kurcz at brojlerów, warunki termiczne w strefie przebywania ptaków mog a by c w niektórych cz esciach hali produkcyjnej zró znicowane pod wzgl edem warunków termicznych i dlatego wymagaj a sta lej kon- troli temperatury sció lki i utrzymuj acej si e nad ni a warstwy powietrza. Celem rozwi azania jest opracowanie konstrukcji przestawnego i elektronicznego urz adzenia do pomiaru temperatury powierzchni sció lki i temperatury otaczaj acego powietrza w warstwie przy sció l- kowej oraz alarmowania w przypadku przekroczenia dopuszczalnej ró znicy pomiedzy tymi temperatu- rami, przy czym urz adzenie ma by c odporne na trudne warunki srodowiskowe, jak niszczenie mecha- niczne i korozj e chemiczn a, zw laszcza wyst epuj ace w produkcji drobiarskiej. Istota rozwi azania charakteryzuje si e tym, ze korpus termometru wykonany jest z nieporowate- go tworzywa sztucznego i ma kszta lt szpulowego s lupka zbudowanego z podstawy, rury no snej i g lo- wicy. W podstawie i rurze no snej osadzone s a cienkowarstwowe czujniki temperatury. W podstawie osadzony jest co najmniej jeden czujnik do pomiaru temperatury sció lki umieszczony w specjalnym stozku pomiarowym wykonanym ze stali kwasoodpornej wystaj acym z dna podstawy, przy czym jedenPL 64 881 Y1 3 ze sto zków pomiarowych korzystnie umieszczony jest centrycznie w podstawie. Kolejne czujniki do pomiaru temperatury powietrza nad powierzchni a sció lki umieszczone s a z kolei w rurze no snej na ró znych wysoko sciach w ustalonych odst epach od dna podstawy w cienko sciennych gilzach ze stali kwasoodpornej wystaj acych ponad powierzchni e rury no snej. Natomiast wewn atrz g lowicy zabudowa- ny jest zespó l elektroniczny steruj acy prac a termometru oraz wy swietlacz ciek lokrystaliczny, a g lowica przykryta jest pokryw a ze szk la organicznego posiadaj ac a prze zroczyste okienko nad wy swietlaczem ciek lokrystalicznym. W korzystnej postaci rozwi azania zapewniaj acej termometrowi stateczno sc w pionie podstawa korpusu termometru jest wydr azona, a jej wydrazon a przestrze n wype lnia kit ze srutem o lowianym. W kolejnej postaci u latwiaj acej utwierdzenia termometru w sció lce i zabezpieczanie sto zka pomiaro- wego przed uszkodzeniem mechanicznym termometr ma zabudowane na obrze zu podstawy korpusu co najmniej trzy kotwi ace bolce o kszta lcie sto zkowym, korzystnie o k acie rozwarcia 13°, wykonane ze stali kwasoodpornej, wystaj ace na wysoko sc wy zsz a od wysoko sci sto zka pomiarowego co najmniej o 5 mm. W korzystnym ukszta ltowaniu sto zek pomiarowy ma równe wielko sciowo wymiary srednicy podstawy i wysoko sci oraz k at rozwarcia sto zka 50°. Zalet a konstrukcji termometru jest jego przestawno sc zapewniaj aca mu stateczno sci w pionie i uzyskiwanie odpowiedniej si ly docisku sto zka pomiarowego do sció lki. Elektroniczne czujniki do po- miaru temperatury powietrza s a tak rozmieszczone w termometrze by na danym etapie odchowu mo- g ly mierzy c temperatur e na wysoko sci zbli zonej do poziomu g lowy ptaków. Termometr umo zliwia wskazywanie ró znicy temperatur pomi edzy poszczególnymi czujnikami temperatury powietrza a czuj- nikiem temperatury sció lki, a tak ze umo zliwia alarmowanie o przekroczeniu dopuszczalnej ró znicy pomi edzy temperatur a sció lki a temperatur a otaczaj acego powietrza na poziomie g lowy ptaków. Powierzchnia termometru ma g ladk a powierzchni e, pozbawion a wszelkich szczelin i otworów, w któ- rych mog lyby przetrwa c mikroorganizmy chorobotwórcze. Konstrukcja termometru jest odporna na uszkodzenia przez same ptaki poprzez dziobanie. Przedmiot wzoru u zytkowego zobrazowano na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia pó lwidok- -pó lprzekrój wzd lu zny termometru, fig. 2 - widok podstawy od do lu, a fig. 3 - widok g lowicy od góry. Jak pokazano na rysunku korpus termometru w kszta lcie szpulowego s lupka, korzystnie wyko- nanego z nieporowatego tworzywa sztucznego, sk lada si e z trzech podstawowych cz esci: z podstawy 1, z rury no snej 2 i z g lowicy 3. Podstawa 1 w kszta lcie wydr azonego walca o wymiarach: srednica zewn etrzna 160 mm, sred- nica wewn etrzna 140 mm, wysoko sci ca lkowitej 40 mm ma dno o grubo sci 10 mm. Po srodku dna podstawy 1 znajduje si e otwór o srednicy 6 mm, w którym zamocowany jest czujnik temperatury typu PT100 4W. Czujnik umieszczony jest w specjalnym sto zku pomiarowym 4 wykonanym ze stali kwaso- odpornej o srednicy podstawy i wysoko sci równej 15 mm oraz k acie rozwarcia wynosz acym 50°. Pust a przestrze n podstawy wype lnia kit 5 ze srutem o lowianym 6 obci azaj acy urz adzenie dla zapew- nienia mu stateczno sci w pionie i odpowiedniej si ly docisku sto zka pomiarowego 4 do sció lki. Na obrze zu podstawy korpusu znajduj a si e trzy kotwi ace bolce 7 o kszta lcie sto zkowym wykonane ze stali kwasoodpornej o srednicy podstawy 6 mm, wysoko sci 20 mm i k acie rozwarcia 13°, s luzace do utwierdzenia termometru w sció lce, która w pewnych przypadkach mo ze by c pokryta tward a skorup a o nierównej powierzchni. Bolce 7 pe lni a równie z funkcj e nó zek ochraniaj acych sto zek pomiarowy 4 przed uszkodzeniem mechanicznym w czasie transportu. Wierzch podstawy os lania pokrywa 8 w kszta lcie scietego sto zka z otworem o srednicy 50 mm i wymiarach: srednica dolna 160 mm, sredni- ca górna 50 mm, wysokosc 40 mm. W otworze pokrywy 8 osadzona jest rura nosna 2 lacz aca pod- staw e 1 z g lowic a 3. Rura no sna 2 ma wymiary: srednica zewn etrzna 50 mm, srednica wewn etrzna 30 mm, d lugosc odpowiedni a dla danego gatunku, np. dla kurcz at brojlerów wynosz ac a 650 mm. W rurze no snej 2 zamocowana jest odpowiednia liczba czujników temperatury, typu PT100 4W. Czujniki te s a umiesz- czone w cienko sciennych gilzach 10 ze stali kwasoodpornej o wymiarach: srednica zewn etrzna 4 mm, d lugo sc 35 mm, które wystaj a 10 mm nad powierzchni a rury no snej 2. W termometrze sció lkowo- -powietrznym dla brojlerni poszczególne gilzy 10a; 10b; 10c rozmieszczone s a co 100 mm, licz ac od dna podstawy i s a przeznaczone do pomiaru temperatury powietrza na wysoko sci zbli zonej na danym etapie odchowu do poziomu g lowy ptaków. Czujnik w gilzie 10a wykorzystuje si e od zasiedlenia kurni- ka do 14 dnia odchowu, czujnik w gilzie 10b od 15 do 28 dnia, a czujnik w gilzie 10c od 29 dnia do ko nca odchowu kurcz at brojlerów.PL 64 881 Y1 4 Glowica 3 ma kszta lt wydr azonego walca o wymiarach: srednica zewn etrzna 140 mm, srednica wewn etrzna 115 mm, wysoko sc 45 mm, który w dolnej czesci przybiera posta c sci etego sto zka o wy- soko sci 20 mm, srednicy dolnej 50 mm i srednicy górnej 140 mm. W g lowicy znajduje si e zespó l elek- troniczny 11 odpowiedzialny za odczytywanie temperatury z poszczególnych czujników i jej prezenta- cji na ciek lokrystalicznym wy swietlaczu 12. Do alarmowania przekroczenia dopuszczalnej ró znicy pomi edzy temperatur a sció lki a temperatur a otaczaj acego powietrza na poziomie g lowy ptaków s lu zy wy swietlacz 12, na którym warto sc przekroczonej ró znicy temperatur b edzie wy swietlana w postaci inwersji czcionki. Podstawowym elementem zespo lu elektronicznego jest zaprogramowany mikrokontroler AVR firmy Atmel, model ATmega32, steruj acy prac a termometru. Wy swietlacz 12 jest graficzny typu LCD 128x64 piksele firmy Jinghua, model JM12864A ze sterownikiem KS0107/KS0108, pod swietlany na pomara nczowo za pomoc a LED. Z podstawy g lowicy 3 wychodzi przewód zasilaj acy 15 2- zy lowy 2x0,75 o d lugo sci 6 m i prze- kroju okr ag lym, zako nczony wtyczk a z dwoma bolcami. Napi ecie doprowadzone tym przewodem do zespo lu elektronicznego 11 wynosi 5 V (ze wzgl edów bezpiecze nstwa) i jest stabilizowane. Zasilacz sieciowy 230V/5V umieszczany jest w pomieszczeniu z aparatur a kontrolno-pomiarow a i sterownicz a kurnika, a pr ad z niego doprowadzony jest do 2-6 hermetycznych gniazd zamocowanych do sufitu lub sciany budynku. Glowica 3 przykryta jest pokryw a 13 ze szk la organicznego o grubo sci 6 mm, przykr econ a do g lowicy czterema srubami 14, w której znajduje si e okienko 16 nad wy swietlaczem ciek lokrystalicznym 12. Sruby te maj a leb w kszta lcie g ladkiego walca o srednicy 6 mm i wysoko sci 5 mm, wystaj acego ponad powierzchni e pokrywy 13. Brak naci ec w lbie sruby minimalizuje mo zliwo sc gromadzenia si e zanie- czyszcze n, a wystaj ace ponad powierzchni e pokrywy 13 lby srub umo zliwiaj a ich latwe odkr ecanie. Dost ep do zespo lu elektronicznego 11 i wy swietlacza 12 niezb edny jest w celu ewentualnej zmiany oprogramowania steruj acego prac a termometru lub naprawy czy te z wymiany zespo lu elektronicznego 11. Pod pokryw a 13 umieszczony jest pod swietlany graficzny wy swietlacz 12 ciek lokrystaliczny typu LCD 128x64 piksele, s lu zacy do graficznej i liczbowej prezentacji wyników pomiaru temperatury sció lki i powietrza oraz sygnalizacji alarmowej, gdy ró znica temperatury pomi edzy sció lk a a powietrzem na wysoko sci g lowy ptaków przekroczy warto sc dopuszczaln a. W g lowicy 3 umieszczona jest tak ze to- rebka z w lókniny wype lniona zelem krzemionkowym, w celu absorbowania wilgoci, uniemo zliwiaj ac tym samym ewentualne roszenia si e od wewn atrz pokrywy 13 i wy swietlacza 12 w przypadku utarty szczelno sci po lacze n elementów termometru. Wszystkie czujniki temperatury typu PT100 s a cienkowarstwowe, maj a klas e A i s a tak parowa- ne, aby dopuszczalna ró znica wskaza n pomi edzy nimi nie przekracza la 0,1 °C. Po laczenia elementów korpusu, osadzenia czujników w korpusie wykonane s a w sposób za- pewniaj acy hermetyczno sc przy u zyciu kleju odpornego na mycie wod a o temperaturze 40°C i ci snie- niu do 180 barów oraz srodki stosowane do dezynfekcji kurników, zw laszcza chlor, jak równie z zwiazki chemiczne wyst epuj ace w odchodach ptasich, zw laszcza amoniak i siarkowodór. Termometr, a zw laszcza po laczenia jego elementów, jest odporny na uszkodzenia przez same ptaki poprzez dzio- banie. Zewn etrzna powierzchnia termometru ma g ladk a powierzchnie, pozbawion a wszelkich szczelin i otworów, w których mog lyby przetrwa c mikroorganizmy chorobotwórcze. PL