V. ОСВЕЩЕННОСТIЬ ПОМЕЩЕНИЯ

Освещенностью называется физическая величина, определяемая отношением падающего на поверхность светового потока к ее площади.
    Аналитически освещенность можно представить в виде формулы:

где Е – освещенность, измеряется в люксах (лк); Ф – световой поток, измеряется в люменах (лм)  (от латинского lumen – свет); S – площадь, на которую падает световой поток ( ).

Для измерения освещенности пользуются люксметрами, основной частью которого является фотоэлемент, создающий фототок, пропорциональный освещенности окна прибора.     

Физиологическое действие света на животных и птиц во многом зависит от освещенности. Видимое излучение улучшает функции сердечнососудистой системы, стимулирует фотохимические процессы в организме, влияет на центральную нервную систему, повышает активность коры больших полушарий. Замечено, что видимое излучение влияет на эндокринные органы, способствует вырабатыванию гормонов. Освещенность действует на деятельность половых желез у многих видов животных, молочную продуктивность коров. Особенно плохо влияет темнота на воспроизводительные функции животных. Под действием света происходит обмен веществ в организме, который является жизненно необходимым процессом для всей органической природы и обязательным условием нормальной жизнедеятельности организма животных. Недостаток освещенности ведет к возникновению у животных анемии (группа заболеваний, характеризующихся уменьшением количества эритроцитов и гемоглобина в крови), остеомаляции (размягчение костей и их деформация из-за обеднения организма солями кальция и фосфорной кислоты) и других заболеваний. Освещенность помещений оказывает немалое действие и на людей, работающих в животноводческих и птицеводческих помещениях. Так, при малом освещении глаз с трудом различает мелкие предметы, быстро устает, при большом освещении свет оказывает вредное воздействие на сетчатку и возбуждающе действует на нервную систему.

Для оценки и нормирования естественного освещения используется коэффициент естественной освещенности (КЕО), равный отношению естественной освещенности в рассматриваемой точке внутри помещения к одновременному значению наружной освещенности на горизонтальной поверхности под открытым небом без прямого солнечного света. В таблице 10 приложения приведены некоторые минимальные значения КЕО.

Из-за недостаточности естественного освещения применяется искусственное освещение. Искусственное освещение может быть общим или комбинированным, если к общему освещению добавляется местное, концентрирующее световой поток непосредственно в зоне зрительных работ. Для повышения производительности труда и увеличения продуктивности сельскохозяйственных животных установлены гигиенические нормы освещенности жилых и производственных помещений. Соблюдение норм освещенности обязательно для всех руководителей предприятий. В таблице 11 приложения даны некоторые нормы освещенности.    

Освещение животноводческих и птицеводческих помещений предусматривает не только норму освещенности, но и спектральный состав света.
  Спектром называется совокупность частот (или длин) волн, содержащихся в каком-либо излучении.

Визуально спектры можно наблюдать в спектроскопе. Виды спектров, испускаемых нагретыми телами, зависят от природы тела и его температуры.
Спектры могут быть сплошными, линейчатыми, полосатыми. В сплошном спектре переход от одного цвета к другому осуществляется плавно. Линейчатый спектр состоит из отдельных цветных линий на темном фоне; полосатый спектр состоит из полос, образованных большим числом линий, расположенных очень близко друг от друга.

По виду спектра можно определить принадлежность атомов молекулы какому-то веществу. Этим занимается качественный спектральный анализ. По интенсивности спектральных линий можно определить количество излучающих или поглощающих атомов – этим занимается количественный спектральный анализ. С помощью количественного спектрального анализа можно определить примеси в концентрациях . По спектру вещества можно сделать вывод о его состоянии, температуре, давлении и т.д.
  Особый интерес для ветеринаров вызывает ультрафиолетовая часть спектра. Ультрафиолетовое излучение (УФ) находится в границах от 10 до 400 нм. Различают три области ультрафиолетового излучения:

- длинноволновая область А (от 315 до 400 нм) биологически малоактивна;

- средневолновая область В (от 280 до 315 нм) биологически самая активная, образует витамин Д, способствующий росту и развитию животных и птиц;

- коротковолновая область С (от 200 до 280 нм) обладает сильным бактерицидным действием.

Биологическое действие УФ излучения происходит в результате фотохимического и физико-химического воздействий, фотоэлектрического эффекта. Внешним проявлением фотохимического воздействия является покраснение (эритема) кожи. Физико-химическое воздействие осуществляется в основном на клетку, причем длинноволновое излучение действует на протоплазму, а коротковолновое – на ядро.

УФ излучение  действует на живой организм двумя путями: гуморальным  (с помощью различных продуктов обмена веществ, через кровь, лимфу, тканевую жидкость) и нервно-рефлекторным.

Гуморальное действие проявляется через образование в организме витамина Д, который способствует всасыванию из кишечника и усвоению кальция. Кальций входит в состав костей, участвует в свертывании крови, регулирует активность ферментов, уплотняет клеточные и тканевые мембраны.

Нервно-рефлекторный путь осуществляется путем возбуждения нервных окончаний в коже и передачи этого возбуждения через центральную нервную систему внутренним органам.

При УФ облучении улучшаются кроветворные функции, повышаются иммунные свойства, резистентность (сопротивляемость) организма, увеличивается продуктивность животных, улучшается обмен веществ. Например, облучение коров повышает удой на 5-13%, облучение поросят повышает среднесуточный прирост на 20%; облучение кур повышает яичную

продуктивность на 10-15%.
  Для получения искусственного УФ  излучения используют специальные лампы, спектральные характеристики которых можно определить с помощью спектрографов или спектроскопов.

 

ИЗМЕРЕНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ

Цель работы : Научиться измерять освещенность, пользоваться люксметром или использовать фотоэлемент для измерения                освещенности.

Приборы и принадлежности : люксметр; фотоэлемент; микроамперметр; электрическая лампа; вольтметр; лабораторный автотрансформатор

.

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

 

1. Ознакомьтесь с инструкцией и техническими данными люксметра.

2. Определите с помощью люксметра освещенность рабочего места - Е_л..

3. Соберите схему по рисунку 5.1  или воспользуйтесь готовой установкой.

   4. Установите с помощью лабораторного автотрансформатора  напряжение, подаваемое на лампу, таким, при котором известна сила света, излучаемого лампой. Величину напряжения спросите у преподавателя.

 

Г

ФЭ

VVV

220 В

Рисунок 5.1 - Схема для измерения освещенности фотоэлемента: ФЭ – фотоэлемент; Г – гальванометр; V – вольтметр.

     5. Установите фотоэлемент ФЭ против лампы и измерьте расстояние R от нити накала лампы до фотоэлемента.

Примечание: Опыт проводить в затемненной лаборатории. Степень затемнения такова, чтобы при выключенной лампе гальванометр показывал нулевое значение.

6. Воспользовавшись формулой: Е_л =  , вычислите освещенность фотоэлемента.

7. Опыт повторите три раза на разных расстояниях, данные занесите в таблицу, обработайте результат.                                                                                                                                                                                  

       

№ п/п	Ел (лк)	J (кд)	R (м)	Е (лк)	Еф (лк)
1.
2.
3.
Ср.

 

8. Определите цену деления микроамперметра в люксах.
     9. Снимите фотоэлемент ФЭ с установки и поместите его в то место помещения, где измерялась освещенность люксметром. Измерьте освещенность Е_ф этого места фотоэлементом.

10. Сравните освещенности Е_ф и Е_л и сделайте вывод.

11. Включите ультрафиолетовую лампу (УФ-лампу).

ПРИМЕЧАНИЕ. Работу с УФ-лампой проводить в защитных очках.

12. С помощью фотоэлемента определите освещенность Е₁ на каком-то расстоянии от УФ-лампы.

13. Поместите перед фотоэлементом стекло, задерживающее УФ-излучение, снова замерьте освещенность Е_2.

 14. Опыт повторите несколько раз, сравните освещенности  и  и сделайте вывод: какая доля освещенности приходится на УФ-излучение.

 

V. УРОВЕНЬ ШУМА

Шумом называется звук, отличающийся сложной, неповторяющейся временной зависимостью.

К шуму можно отнести вибрацию машин, работу тракторов, доильных машин, транспортеров, вентиляторов, шорох, скрип и т.п. В биологической акустике шумом считают любые звуки, затрудняющие правильное восприятие звуковых сигналов, а также раздражающие нервную систему человека или животных с соответствующими нарушениями нормальных физиологических функций их организма.

Для математического соотношения громкости и интенсивности звука используется психофизический закон Вебера-Фехнера, который аналитически записывается в таком виде:

                                      ,                                  (5.5)
где Е – уровень интенсивности звука (дБ); J – интенсивность звука (Вт/ );   J₀ - порог слышимости (Вт/ ).

Уровень интенсивности звука измеряется в белах, но обычно применяют единицу в 10 раз меньшую, называемую децибелом (дБ). Например, перелистывание страниц газеты составляет уровень интенсивности в 35–40 дБ, шум в большой аудитории во время перерыва составляет 70–75 дБ, шум мопеда на расстоянии 5м от него – 95–100дБ. Самый сильный звук, который может выдержать человеческое ухо - порог болевого ощущения, – составляет 130 дБ, самый слабый звук – порог слышимости, - составляет 0 дБ (  Вт/ ).

Интенсивность звука измеряют приборами, называемыми шумомерами. Основной частью шумомера является микрофон, который превращает акустический сигнал в электрический. Электрический сигнал измеряется стрелочным прибором, шкала которого проградуирована в децибелах.

В настоящее время изучением и профилактикой шума занимаются специалисты различных профилей – врачи, ветеринары, зоотехники, психологи, физики, биофизики. Установлено, что для нормальной жизнедеятельности организма шум не должен превышать во время сна 30 дБ, во время работы 50–60 дБ. Эти данные положены в основу санитарных акустических норм.

В связи с интенсификацией и механизацией сельского хозяйства значительно повышается уровень шума в животноводческих помещениях. Так, уровень шума от трактора МТЗ-50 на расстоянии 5м от него составляет 80-90 дБ, а при включении соединенного с ним кормораздатчика КТУ-10 шум повышается до 100 дБ на частотах от 400 до 1000 Гц. Вентилятор ЦЧ-70 в животноводческом помещении на расстоянии 5м создает шум в 85 дБ. При большой концентрации птицы на птицефабриках уровень шума достигает 95 дБ.

Рассматривая влияние шума на жизнедеятельность организма, надо отметить, что полное отсутствие шума, тишина, безмолвие тяжело влияют на психическое состояние. Так, человек начинает слышать удары своего сердца, шорох ресниц, кожи и пр. Интенсивные шумы приводят к нарушению работы слухового аппарата, а так как слуховой анализатор через кору человеческого мозга влияет на работу других органов и нервную систему, то шум вызывает изменения в циркуляции крови.

Возрастание скорости оседания эритроцитов, нарушает работу органов внутренней секреции, вызывает заболевания сердечнососудистой системы. Отрицательно сказывается влияние шума на сельскохозяйственных животных. Например, у коров возникает нарушение рубцового пищеварения, лактация снижается до 30%, нарушается кровообращение и терморегуляция организма. Очень чувствительны к действию шума свиноматки. Под действием шума в 70-80 дБ у них прекращается лактация, а восстанавливается не менее чем через 2 часа. Шум в 90-10 дБ при частоте 2-5кГц вызывает изменение в физиологическом состоянии кур, снижение их живой массы на 60% и яйценоскости на 20%.

 

 

ИЗМЕРЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА

Цель работы : научиться определять уровень шума с помощью шумомера.

Приборы и принадлежности : шумомер.

 

ВЫПОЛНЕНИЕ РАБОТЫ

1. Ознакомьтесь с инструкцией и правилами пользования шумомером.
2. Установите корректор против буквы А, это означает, что Вы будете измерять суммарный уровень интенсивности.

3. Измерьте уровень шума в аудитории во время занятий  и во время перерыва .

 4. Опыт повторите несколько раз, данные обработайте и запишите результат в таблицу.

 

Таблица 5.5 – Уровень шума в аудитории                              

№ п/п	Во время занятий		Во время перерыва
	(дБ)	(дБ)	(дБ)	(дБ)
1. 2. 3.
Ср.

 

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: