устройство для обнаружения максимальной разности потенциалов на животноводческих фермах

Формула изобретения

Устройство для обнаружения максимальной разности потенциалов на животноводческих фермах, содержащее вольтметр переменного тока, способный длительное время фиксировать и запоминать максимальную разность потенциалов, к клеммам которого присоединен шунт, выполненный в виде нелинейного элемента электрической цепи, преимущественно в виде последовательно-параллельного соединения варисторов и резисторов, имитирующий сопротивление тела животного, и два металлических электрода, роль одного из которых выполняет металлоконструкция стойла, а второй состоит из двух круглых электрически соединенных между собой металлических пластин, при этом расстояние от переднего фронта стойла коровника до центра первой пластины в плане равно 0,2-0,3 м, между центрами первой и второй пластин равно 1,6-1,8 м, а для свинарника соответственно 0,1-0,2 и 0,9-1,1 м, отличающееся тем, что пластины выполнены из листовой стали толщиной 2,5-3,0 мм и имеют диаметр в пределах 3,5-4,0 см, находятся на поверхности бетонного пола, причем каждая из них по своему центру пристрелена к поверхности пола с помощью монтажного пистолета стальным гвоздем длиной 3,5-4,0 см.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к обеспечению электробезопасности на животноводческих фермах.

Известно устройство для обнаружения максимальной разности потенциалов на животноводческих фермах (авторское свидетельство №1142077, 1982 г.). Оно и выбрано в качестве прототипа.

Известное устройство содержит вольтметр переменного тока, способный длительное время фиксировать максимальную разность потенциалов и измерительный электрод, состоящий из двух круглых электрически соединенных между собой металлических пластин, каждая из которых имеет с одной стороны электроизоляционное покрытие; пластины находятся в бетонном или другом электропроводящем полу и расположены горизонтально, причем так, что их электроизоляционные покрытия находятся внизу, а глубина заложения пластин находится в пределах 0,44-0,46 диаметра пластины, который находится в пределах 7,9-8,2 см; расстояние от переднего фронта стойла коровника до центра первой пластины в плане равно 0,2-0,3 м, между центрами первой и второй пластины равно 1,6-1,8 м, а для свинарника соответственно 0,1-0,2 и 0,9-1,1 м, металлический корпус вольтметра закреплен на металлоконструкции стойла и поэтому электрически связан с ней, и тем самым он автоматически выполняет функцию второго измерительного электрода, поскольку один из выводов вольтметра электрически соединен с его корпусом, а сам вольтметр зашунтирован шунтом, имитирующим сопротивление тела животного.

Известное устройство выполнено следующим образом: в бетонном полу стойла коровника на расстоянии 0,2-0,3 и 1,6-1,8 м от переднего фронта стойла долбят при помощи электроперфоратора (или пневмоперфоратора) два углубления диаметром на 5-10% больше, чем диаметры пластин, причем долбят на глубину 0,44-0,46 их диаметра, т.е. на 3,5-3,7 см. В эти углубления закладывают измерительные пластины электроизоляционными покрытиями вниз. Для прокладки соединительных проводов долбят штробы (неглубокие канавки). После закладки в них проводов, штробы и углубления с пластинами-электродами заливают цементным раствором. После его отвердения в стойло помещают животное и спустя несколько дней (оговоренных действующими методическими рекомендациями), необходимых для того, чтобы пол стойла пропитался выделениями животного и приобрел ту проводимость, которая имеет место в нормальных эксплуатационных условиях, приступают к проверке наличия разности электрических потенциалов, для чего балластную стрелку вольтметра устанавливают на нуль шкалы. Дальнейшая работа по проверке заключается в том, что один или два раза в неделю или в течение нескольких недель смотрят на показания балластной стрелки вольтметра, которая зафиксирует максимальную разность электрических потенциалов, имевшую место даже кратковременно на отрезке времени с начала установки балластной стрелки на нуль шкалы.

Недостатком прототипа является большая трудоемкость, связанная с необходимостью долбить в бетонном полу углубления для закладки в них измерительных электродов и последующей заливки их бетонным раствором, а также недостаточная точность измерений.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение трудоемкости с сохранением всех электрозащитных свойств.

В результате использования изобретения уменьшается трудоемкость, снижается металлоемкость и повышается точность измерений путем отражения реальных условий содержания животных.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в устройстве для обнаружения максимальной разности потенциалов на животноводческих фермах, содержащем вольтметр переменного тока, способный длительное время фиксировать и запоминать максимальную разность потенциалов, к клеммам которого присоединен шунт, выполненный в виде нелинейного элемента электрической цепи, преимущественно в виде последовательно-параллельного соединения варисторов и резисторов, имитирующий сопротивление тела животного, и два металлических электрода, один из которых соединен с металлоконструкциями стойла, а второй, состоящий из двух круглых электрически соединенных между собой металлических пластин, - с полом животноводческого помещения, при этом расстояние от переднего фронта стойла коровника до центра первой пластины в плане равно 0,2-0,3 м, между центрами первой и второй пластины равно 1,6-1,8 м, а для свинарника соответственно 0,1-0,2 и 0,9-1,1 м, и находятся на поверхности бетонного пола, причем каждая из них по своему центру пристрелена к поверхности пола с помощью монтажного пистолета стальным гвоздем длиной 3,5-4,0 см, которая не влияет на потенциал пластины и обеспечивает необходимую точность измерения.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена общая схема.

Устройство содержит два металлических электрода, роль одного из которых выполняет металлоконструкция стойла 1, а второй состоит из двух круглых электрически соединенных между собой металлических пластин 2, вольтметр переменного тока 3 с балластной стрелкой, к клеммам которого присоединен шунт 4. Электрически соединенные между собой металлические пластины находятся на поверхности бетонного пола 5 животноводческого помещения, причем каждая из них по своему центру пристрелена к поверхности пола с помощью монтажного пистолета стальным гвоздем длиной 3,5-4,0 см. Расстояние от переднего фронта стойла коровника до центра первой пластины в плане равно 0,2-0,3 м, между центрами первой и второй пластины равно1,6-1,8 м, а для свинарника соответственно 0,1-0,2 и 0,9-1,1 м. Пластины выполнены из листовой стали толщиной 2,5-3,0 мм и имеют диаметр, лежащий в пределах 3,5-4,0 см.

Расстояние а1 от переднего фронта стойла коровника до центра первой пластины в плане равно а1=0,2-0,3 м для коровника; a₁=0,1-0,2 м для свинарника; а расстояние а₂ от центра первой до центра второй пластины а₂=1,6-1,8 м для коровника; а₂=0,9-1,1 м для свинарника. Соединительные провода на чертеже показаны штриховой линией. Оптимальные диапазоны расстояний от фронта стойла до передних ног животного (0,2-0,3 м и 0,1-0,2 м) в коровнике и свинарнике, а также расстояние от центров первой и второй пластины (1,6-1,8 м и 0,9-1,1 м), которое соответствует расстоянию между ногами животного, в первом приближении были получены по результатам проведенных экспериментов.

Из проведенных экспериментов установлено, что пластины должны быть выполнены толщиной не менее 2,5 и не более 3,0 мм и диаметром в пределах не менее 3,5 и не более 4,0 см, что обеспечивает необходимую коррозионную устойчивость и оптимальную электрическую связь с бетонным полом 5 животноводческого помещения, при минимальном расходе металла. Длина гвоздя должна быть не более 3,5 и не менее 4,0 см, что обеспечивает сопротивление растеканию тока с пластины такое же, как и с ног животного.

Работает устройство следующим образом.

К бетонному полу 5 стойла коровника на расстоянии 0,2-0,3 и 1,6-1,8 м от переднего фронта стойла с помощью монтажного пистолета стальными гвоздями длиной 3,5-4,0 см пристреливают две круглые электрически соединенные между собой металлические пластины (диска) 2, выполненные из листовой стали толщиной 2,5-3,0 мм и имеющие диаметр в пределах 3,5-4,0 см. Эти измерительные пластины являются одним из двух электродов, роль второго электрода выполняет металлоконструкция стойла 1.

Между электродами подсоединен вольтметр переменного тока 3 с балластной стрелкой, к клеммам которого присоединен шунт 4.

Проверка наличия разности электрических потенциалов осуществляется по положению балластной стрелки вольтметра 3, которая фиксирует максимальную разность электрических потенциалов, имевшую место даже кратковременно на отрезке времени с начала установки балластной стрелки на нуль шкалы.

Предлагаемое устройство для обнаружения максимальной разности потенциалов на животноводческих фермах позволяет уменьшить трудоемкость, снизить металлоемкость и повысить точность измерений путем отражения реальных условий содержания животных.