Устройство для клеймения сельскохозяйственных животных

Устройство для клеймения сельскохозяйственных животных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к промышленному животноводству для мечения сельскохозяйственных животных. Цель изобретения - повышение производительности труда и качества клеймения. Устройство для клеймения животных холодом состоит из сосуда 1, заполненного газообразным и жидким криогеном. Верхняя часть сосуда 1 соединена криотрубопроводом с двухходовым трехпозиционным электромагнитным клапаном 2. Последний через гибкий криотрубопровод 3 и теплообменник-нагреватель 4 подключен к криоинструменту 5. Криоинструмент 5 снабжен датчиком температуры 6, который связан с входом регулятора 7 режима охлаждения. В сосуде 1 в области газообразного криогена установлен регулятор давления 8. Криоинструмент 5 фиксируется на животном в требуемом месте и регулятором 7 задается необходимый режим охлаждения. Через клапан 2 к аппликаторам криоинструмента 5 поступает жидкий криоген, вызывающий местное поверхностное охлаждение кожного покрова. После заданной выдержки времени сигналом от регулятора 7 обеспечивается прекращение подачи жидкого криогена к криоинструменту 5 и подача к нему газообразной фракции криогена. Аппликаторы постепенно отогреваются и вызывают нагрев обрабатываемых участков покрова животного. Устройство позволяет создать четкое поверхностное клеймо и избежать травматизма животных. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 А 01 К 11/00

Г=

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4350267/30-15

:(22) 28.12.87 (46) 23.01.90. Бюл. 3 (72) А.А.Товма, В.N.Èãíàòåíêî, B.Â.Áóöåíêo, l0.H.Ìóñüêèí и И.П.Журавель (53) 636.081.2(088.8) (56) Патент СИА Г 4531476, -. A 01 К 11/00, 119/1, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ .КЛЕЙМЕНИЯ СЕЛЬСК0ХОЗЯЙСТВЕНННХ ХИВОТНЬ Х (57) Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к промышленному животноводству для мечения селькохозяйственных животных. Цель изобретения - повышение производительности труда и качества клеймения.

Устройство для клеймения животных холодом состоит из сосуда 1, заполненного газообразным и жидким криогеном.

Верхняя часть сосуда 1 соединена криатрубопроводом с двухходовым трех, позиционным электромагнитным клапаном 2. Последний через гибкий крио„„SU„„1537194 А 1

2 трубопровод 3 и теллообменник-нагреватель 4 подключен к криоинструменту

5. Криоинструмент 5 снабжен датчиком температуры 6, который связан с входом регулятора 7 режима охлаждения.

В сосуде 1 в области газообразного криогена установлен регулятор давления 8. Криоинструмент 5 фиксируется на животном в требуемом месте и регулятором 7 задается необходимый режим охлаждения ° Через клапан 2 к аппликаторам криоинструмента 5 поступает жидкий криоген, вызывающий местное поверхностное охлаждение кожного покрова. После заданной выдержки времени сигналом от регулятора 7 обеспечивается прекращение подачи жидкого криогена к криоинструменту о и подана (/) к нему газообразной фракции криогена.

Аппликаторы постепенно отогреваются и вызывают нагрев обрабатываемых участков покрова животного. Устройство позволяет создать четкое поверхностное клеймо и избежать травматизма животных. 3 ил.

lees@ з 1537

Изобретение относится к сельскому хозяйству, к промышленному животноводству для мечения селькохозяйственных животных.

Целью изобретения является повыше5

Ьие производительности труда и качества клеймения.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для клеймения сельскохозяйственных животных; на фиг.2 - конструкция криотрубопровода; на фиг.3 — разрез А-А на фиг.2.

Устройство для клеймения животных холодом состоит из сосуда 1, заполненного жидкой и газообразной фракциями криогена, Верхняя и нижняя части сосуда 1 соединены криотрубопроводом с трехпозиционным двухходовым электромагнитным клапаном 2, который по .следовательно через гибкий криотрубопровод 3 и теплообменник-нагреватель

4 подключен к криоинструменту 5. В последнем установлен датчик 6 температуры, который электрически подключен на вход регулятора 7 режима охлаждения, выход с которого электрически соединен с теплообменникомнагревателем 4, с двухходовым трехпозиционным электромагнитным клапа- 30 ном 2 и с регулятором 8 давления, установленным s сосуде 1 в области газообразной фракции криогена.

Криотрубопровод 3 представляет собой систему типа труба в трубе с теп- 35 ловой изоляцией в межтрубном пространстве и предназначен для подачи криогена от сосуда 1, выполненного B виде сосуда Дьюара, к криоинструменту, Криотрубопровод состоит из 40 нижнего участка, опущенного в сосуд 1, и загерметизированного в нем фланцем 9, среднего (гибкого) участка и верхнего участка, состыковываемого, с криоинструментом 5. Средний участок 41 криотрубопровода выполнен из наружного 10 и внутреннего 11 сельфонных нержавеющих металлорукавов. Пространство между наружным 10 и внутренним

1 металлорукавами заполнено слоями 1250 базальтовой волокнисто-пористой структуры и, как и остальное межтрубное пространство нижней и верхней части криотрубопровода, откачено до высокого вакуума, В процессе эксплуатации

S5 криотрубопровода 3 высокий вакуум в межтрубном пространстве поддерживается крионасосом 13, опущенным в жидкий криоген и соединенным патрубком с меж194 трубным пространством криотрубопровода 3. Крионасос 13 представляет собой медную гильзу, заполненную адсорбентом в виде смеси гранул активированного угля БАУ с медной стружкой. Подача криогена в криотрубопровод 3 осуществляется соответственно через заборники газообразного 14 и жидкого

15 клапана криогена.

Регулятор 8 давления предназначен для создания и поддержания избыточного давления в сосуде 1 с целью обеспечения передавливания и подачи через двухходовой клапан 2 и криотрубопровод 3 потока жидкого или газообразного криогена к криоинструменту 5. Регулятор давления представляет собой систему, работающую по схеме сравнения и включающую в себя компарирующую и управляющую схему, на вход которой электрически включены датчик давления и задатчик давления, а ее выход электрически связан с клапаном сброса давления и нагревателем-испарителем. При работе устройства задатчиком давления устанавливается опорное напряжение, равное величине напряжения с датчика давления, соответствующего необходимой величине избыточного давления в сосуде 1. При включении схемы регулятора 8 давления избыточное давление в сосуде 1 отсутствует, и сигнал с задатчика превышает сигнал с датчика давления, поэтому компарирующее устройство выдает сигнал на включение нагревателяиспарителя, что вызывает испарение жидкого криогена и подъем давления в сосуде 1. При достижении же величины давления в сосуде 1 значения опорного давления нагреватель-испаритель отключается, а при некотором превышении давления в сосуде 1 опорного давления сигнал с датчика пре" вышает сигнал с задатчика давления, и поэтому компарарирующее устройство выдает сигнал на открытие клапана сброса давления из сосуда 1 в атмосферу. Это вызывает понижение давления в сосуде 1 ниже опорного и соответственно закрытие клапана сброса давления и включение нагревателя-испарителя жидкого криогена. Таким образом, при работе установки обеспечивается поддержание установленной величины опорного давления в сосуде 1, Каждой величине установленного опорногго давления в сосуде 1 соответству5 15371 ют определенные скорость прокачки и массовый расход криогена через криоинструмент 5 и соответственно одноз на ч на я холод оп р ои з води тел ь но ст ь криоинструмента 5. В регуляторе 8 давления в качестве датчика используется датчик давления мембранно-реостатного вида типа ДИП-1А. Нагреватель-испаритель представляет собой нихромовую спираль, навитую на фторопластовый каркас. Клапан сброса давления имеет якорную конструкцию, Задатчик давления представляет собой питаемые стабилизированным постоянным напряжением резисторы ° Величина опорного иабыточного давления в сосуде 1 устанавливается в точке диапазона да влени и (2-3) 10 Па .

Регулятор 7 режима охлаждения пред- 20 ставляет собой пропорциональный регулятор тем@ературы со схемой упра вления с задатчиком экспозиции и с реле времени, с задатчиком температуры (делителем напряжения) . Вход регулятора 25

7 режима охлаждения электрически связан с датчиком б температуры, а выход — с регулятором 8 давления, теплообменником-нагревателем 4 и с двухходовым клапаном 2. Принцип действия регулятора режимов охлаждения подо.бен описанному регулятору давления и основан на преобразовании изменений сопротивления датчика температуры, размещенного в рабочей части криоинструмента 5, в пропорциональные изменения напряжения аналогового сигнала и сравнения их с сигналом задатчика, Разностный сигнал используется для управления схемой регулятора 8 давления и управления транзисторами, включенными в цепи питания двухходового клапана и теплообменника-нагревателя 4. Реле времени выполнено на микросхемах четырехразрядных двоичных счетчиков с предварительной установкой на задающих микросхемах коэффициента пересчета, равного 10.

Для установки экспозиции криовоздействия на входы двоичных счетчиков поступает комбинация перепадов напряжений, заданных задатчиком экспозиции криовоздействия.

Теплообменник-нагреватель 4 пред" назначен для повышения температуры потока криогена, поступающего из со- суда 1 в криоинструмент 5 как при его отогреве после процесса криоклеймения, так и при стабилизации темпе94 ратуры криоинструмента в процессе клеймения (если, например, температу ру криоинструмента нужно поддерживать на уровне 100 К, а не 180 К).

Включение и отключение теплообменника-нагревателя 4 производится сигналом от регулятора 7 режима охлаждения.

Теплообменник-нагреватель 4 представляет собой теплообменное устройство, в котором джоулево тепло нагретых постоянным током проводников используется на повышение энтальпии потока криогена. Конструктивно теплообменник-нагреватель 4 - кожухотрубчатый теплообменник и представляет собой вытянутый в аксиальном направлении полый цилиндр, внутри которого расположен набор трубчатых каналов для потока криогена, заполненных ни» хромовыми спиралями.

Двухходовой трехпозиционный электромагнитный клапан 2 представляет собой сдвоенный клапан с заборниками для жидкого и газообразного криогена, имеет конструкцию якорного типа и состоит из нержавеющего сборного корпуса, расположенных в нем электрических медных обмоток, внутри каждой из которых выполнено по якорю из магнитного материала. Клапан 2 функционально имеет три позиции: I - нормально закрыт, II - открыт для прокачки жидкого криогена, III — открыт для прокачки газообразного криогена.

Устройство работает следующим образом. с

Когда животное подготовлено к клеймению и сосуд 1 заполнен криогеном, на регуляторе 7 режима охлаждения устанавливается режим захолажива" ния криоинструмента 5 (форсированный режим охлаждения). При этом сигналом от регулятора 7 режима охлаждения регулятором 8 давления создается максимальное давление в сосуде 1, Криоинструмент 5 аппликаторами прижимается к коже животного и двухходовой трехпозиционный клапан 2 сигналом от регулятора 7 режима охлаждения открывается на режим прокачки жидкого криогена через гибкий криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, Когда температура последнего достигает рабочего значения охлаждения, то сигналом от датчика 6 температуры через регулятор 7 режима охлаждения понижается

1537! 94 давление в сосуде 1 регулятором 8 давления, что обеспечивает номинальный режим прокачки криогена через гибкий криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, При этом температура потока криогена регулируется также теплообменником-нагревателем 4. По окончании процесса охлаждения кожи животного в соответствии с заданной экспо- 10 зицией сигналом от регулятора 7 режима охлаждения к трехпозиционному клапану 2 перекрывается подача жидко го криогена и.обеспечивается возмож-! . ность подачи к криоинструменту 5 че, рез гибкий криотрубопровод 3 и тепло, обменник-нагреватель 4 газообразного криогена. При этом сигналом от регулятора 7 режима охлаждения к регуля,тору 8 давления обеспечивается повы-! шение давления в сосуде 1 и прокач,ка газообразного криогена, а сигналом от регулятора 7 к теплообменнику-на гревателю 4 обеспечивается существен ный подогрев выше 0"С газообразного 2д криогена, поступающего в криоинструмент 5. После прогрева последнего выше 0 С.датчик 6 температуры подает сигнал на регулятор 7 режима охлаждения, от которого сигналом на регулятор.8 давления сбрасывается давление в сосуде 1, сигналом на теплообменникнагреватель 4 оканчивается прогрев потока газообразного криогена, сигналом на трехпозиционный клапан 2 перекрывается поток газообразного криогена, Криоинструмент 5 отжимается от . кожи животного и производится переустановка аппликаторов для клеймения последующего животного.

Таким образом, при работе устройства можно выделить четыре последовательных режима: "Подготовка", "Охлаждение", "Отсчет" и "Отогрев".

В режиме "Подготовка" происходит подъем давления в сосуде 1 до величи- ны опорного, двухходовой клапан 2 перекрыт, криоген не поступает в криоинструмент 5, теплообменник-нагреватель 4 отключен, регулятор 7 режима охлаждения не работает и датчик 50

6 температуры отключен, работает только регулятор 8 давления.

Режим "Охлаждение" можно реализовать после режима "Подготовка". В этом режиме работает регулятор 8 давления для обеспечения опорного избыточного давления в сосуде 1, открыт клапан 2 в режиме прокачки жидкого криогена через криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, включен датчик б температуры, теплообменник-нагреватег>ь 4 отключен, работает регулятор; режима охлаждения, Режим "Отсчет" обеспечивается нажатием кнопки "Отсчет" при достижении заданной температуры задатчиком, входящим в состав регулятора 8 давления. В этом режиме последний работает для обеспечения опорного избыточного давления в сосуде 1, открыт клапан 2 в режиме прокачки жидкого криогена через криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, включен датчик 6 температуры, работает регулятор 7 ре»

>нима охлаждения, теплообменник-нагреватель 4 периодически то включается, то выключается для обеспечения поддержания заданной задатчиком температурыы.

Режим "Отогрев" включается автоматически после окончания режима "Отсчет" или сразу же после режима "Охлаждение", если режим "Отсчет" не включается, В этом режиме работает регулятор 8 давления для обеспечения опорного избыточного давления в сосуде 1, открыт клапан 2 в режиме прокачки газообразного криогена через криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, включен теплообменник-нагреватель 4, включен датчик 6 температуры, работает регулятор 7 режима охлаждения. Установка работает в режиме "Отогрев" до температуры криоинструмента 10 С (283 K) °

По окончании режима "Отогрев установка автоматически переходит в режим

"Подготовка". В процессе режим "Отогрев" может быть прерван нажатием на кнопку "Охлаждение" и установка переведена в режим "Охлаждение" °

В.процессе криоклеймения кожи животных осуществляется воздействие холода на волосяные луковицы кожи, в которых разрушаются пигментообразующие клетки, обуславливающие окраску волос. По контуру криовоздействия наложенными цифрами криоинструмента кожа промерзает. После криовоздействия на месте промерзания кожи темI ный пигмент клеток волосяной луковицы - мелантин - прекращает вырабатываться, Через несколько дней по контуру криовоздействия на кожу волосы выпадают и на их месте начинают расти обесцвеченные (седые) волосы, даю1537194

10 щие четкое иэображение цифр, сохраняющихся в течение всей жизни животного. Качество кожевенного сырья на месте таврения не нарушается, В предлагаемом устройстве для

5 клеймения животных реализуется нормированное охлаждение кожи животного в течение заданной композиции при постоя нной холодопроиз водител ьности криовоздействия. Это позволяет не производить предварительного выстригания шерсти и обработки спиртом и другими растворами кожи животного в месте нанесения клейма, а производить 1 непосредственное клеймение чистой, сухой, с волосяным покровом кожи животного. Кроме того, при использовании сочетания струйного и контактного охлаждения кожи животного наличие шерсти на коже животного позволяет улучшить поверхность контакта криогена с кожей, увеличить коэффициент теплообмена криогена и, таким образом, улучшить условия охлаждения кожи д животного. Раны на коже животного в месте нанесения клейма криоохлаждением не образуются, так как установка воздействует только на наружный слой кожи и обеспечивает отогрев инструмента до комнатной температуры после каждого криоклеймения. Экспозиция криовоздействия (время выдержки контакта аппликатора с кожей) может быть определена, естественно, только экспериментально для каждого вида животного и зависит от возраста живот нрго, от состояния кожи и волосяного покрова животного, связанного с временем года, места нанесения клейма.

Экспозиция криовоздействия в среднем для двух-трех годок, например, крупного рогатого скота составляет 4060 с. формула и э о б р е т е н и я

Устройство для клеймения сельскохозяйственных животных, содержащее резервуар с криогеном, криогенный инструмент, снабженный аппликаторами и связанный с нижней частью резервуара посредством гибкого криотрубопровода, на котором установлен клапан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности труда и качества клеймения, оно снабжено регулятором давления, установленным в верхней части резервуара, регулятором режима охлаждения, теплообменником-нагревателем, установленным на гибком криотрубопроводе и совмещенным с криогенным инструментом, при этом последний снабжен датчиком температуры, причем клапан выполнен двухходовым и второй его вход посредством патрубка сообщен с верхней частью резервуара, который выполнен герметичным с возможностью расположения поверхности жидкого криогена ниже места соединения патрубка с резервуаром, при этом выход датчика температуры связан с входом регулятора режима охлаждения, выходы которого подключены к входам управления регулятора давления, двухходового клапана и теплообменника-нагревателя.

1537194

А-А

Соста ви тель Л. Па нтелеева

Техред И, Ходанич Корректор С.Черни

Редактор Н.Бобкова

Заказ 121 Тираж 427 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101