Устройство для клеймения сельскохозяйственных животных Советский патент 1990 года по МПК A01K11/00 

СП

со 1

со

4ь

3153719 4

Изобретение относится к сельскому озяйству, к промышленному животноводтву для мемения селькохозяйственных ивотных.

Целью изобретения является повышеие производительности труда и качетва клеймения.

На фиг.1 представлена функциональая схема устройства для клеймения ельскохозяйственных животных; на иг.2 - конструкция криотрубопровода; а фиг.З - разрез А-А на фиг. 2.

10

тр да ме то но да ос за 1

дл го пе д во го гу си и уп эл ни эл са те чи но ря ст то вк ни от пр по да ис жи в чи оп ри пр но вы и вы сб

15

20

25

30

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 последовательно через гибкий криотрубо- провод 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 теплообменником- нагревателем Ц, с двухходовым трехпозиционным электромагнитным клапаном 2 и с регулятором 8 давления, установленным в 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 в 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 45 криотрубопровода выполнен из наружного 10 и внутреннего 11 сельфонных нержавеющих металлорукавов. Пространство между наружным 10 и внутренним

Регулятор 8 давления предназначе для создания и поддержания избыточн го давления в сосуде 1 с целью обес печения передавливания и подачи чер двухходовой клапан 2 и криотрубопро вод 3 потока жидкого или газообразн го криогена к криоинструменту 5. Ре гулятор давления представляет собой систему, работающую по схеме сравне 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 сбро са давления и нагревателем-испарителем. При работе устройства задат- чиком давления устанавливается опор ное напряжение, равное величине нап ряжения с датчика давления, соответ ствующего необходимой величине избы точного 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 вы дает сигнал на включение нагревател испарителя, 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 опор ного давления сигнал с датчика превышает сигнал с задатчика давления, и поэтому компарарирующее устройств выдает сигнал на открытие клапана сброса давления из сосуда 1 в атмос

11 металлорукавами заполнено слоями 1250 Феру. Это вызывает понижение давлебазальтовой волокнисто-пористой структуры и, как и остальное межтрубное пространство нижней и верхней части криотрубопровода, откачено до высокого вакуума. В процессе эксплуатации криотрубопровода 3 высокий вакуум в межтрубном пространстве поддерживается крионасосом 13, опущенным в жидкий криоген и соединенным патрубком с меж55

ния в сосуде 1 ниже опорного и соот ветственно закрытие клапана сброса давления и включение нагревателя-ис парителя жидкого криогена. Таким об разом, при работе установки обеспечивается поддержание установленной величины опорного давления в сосуде Каждой величине установленного опор ного давления в сосуде 1 соответств

0

5

0

5

0

5 0 45

трубным пространством криотруболрово - да 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 И 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 криотрубопро- вод 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 задат- чиком 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 нагревателя- испарителя, 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 превышает сигнал с задатчика давления, и поэтому компарарирующее устройство выдает сигнал на открытие клапана сброса давления из сосуда 1 в атмосФеру. Это вызывает понижение давле

ния 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 опорного давления в сосуде 1 соответству515

ют определенные скорость прокачки и массовый расход криогена через кр ио- инструмент 5 и соответственно однозначная холодопроизводительность криоинструмента 5. В регуляторе 8 давления в качестве датчика используется датчик давления мембранно-рео- статного вида типа ДМП-1А. Нагреватель-испаритель представляет собой нихромовую спираль, навитую на фторопластовый каркас. Клапан сброса давления имеет якорную конструкцию. За- датчик давления представляет собой питаемые стабилизированным постоянным напряжением резисторы. Величина опорного избыточного давления в сосуде 1 устанавливается в точке диапазона давлений (2-3)10 Па.

Регулятор 7 режима охлаждения представляет собой пропорциональный регулятор темиературы со схемой управления с задатчиком экспозиции и с реле времени, с задатчиком температуры (делителем напряжения). Вход регулятора 7 режима охлаждения электрически связан с датчиком 6 температуры, а выход - с регулятором 8 давления, теплообменником-нагревателем k и с двухходовым клапаном 2. Принцип действия регулятора режимов охлаждения подобен 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 Ц. Реле времени выполнено на микросхемах четырехразрядных двоичных счетчиков с предварительной установкой на задающих микросхемах коэффициента пересчета, равного 10. Для установки экспозиции криовоэдей- ствия на входы двоичных счетчиков поступает комбинация перепадов напряжений, заданных задатчиком экспозиции криовоздействия.

Теплообменник-нагреватель предназначен для повышения температуры потока криогена, поступающего из со- суда 1 в криоинструмент 5 как при его отогреве после процесса криоклей- мения, так и при стабилизации темпе

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 k представляет собой теплообменное устройство, в котором джоулево тепло нагретых постоянным током проводников используется на повышение энтальпии

потока криогена. Конструктивно теплообменник-нагреватель k - кожухотруб- чатый теплообменник и представляет собой вытянутый в аксиальном направлении полый цилиндр, внутри которого

расположен набор трубчатых каналов для потока криогена, заполненных ниг 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.

Когда животное подготовлено к

клеймению и сосуд 1 заполнен криоге- ном, 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 трехпоэиционный 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

7 15

давление в сосуде 1 регулятором 8 давления, что обеспечивает номинальный режим прокачки криогена через гибкий криотрубопровод 3 к криоин- струменту 5. При этом температура потока криогена регулируется также теплообменником-нагревателем . По окончании процесса охлаждения кожи живот

ного в соответствии с заданной экспо- JQ входящим в состав регулятора 8 дав8

криогена через криотрубопровод 3 к криоинструменту 5 включен датчик 6 температуры, теплообменник-нагреватель отключен, работает регулятор , режима охлаждения.

Режим Отсчет обеспечивается нажатием кнопки Отсчет при достижении заданной температуры задатчиком,

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.

зицией сигналом от регулятора 7 режима охлаждения к трехпозиционному клапану 2 перекрывается подача жидкого криогена и обеспечивается возмож ность подачи к криоинструменту 5 че- $ криогена через криотрубопровод 3 к

20

криоинструменту 5 включен датчик 6 температуры, работает регулятор 7 режима охлаждения, теплообменник-нагреватель периодически то включается, то выключается для обеспечения поддержания заданной задатчиком температуры.

Режим Отогрев включается авторез гибкий криотрубопровод 3 и теплообменник-нагреватель Ц газообразного криогена. При этом сигналом от регу лятора 7 режима охлаждения к регулятору 8 давления обеспечивается повышение давления в сосуде 1 и прокачка газообразного криогена, а сигналом от регулятора 7 к теплообменнику-нагревателю Ц обеспечивается существенный подогрев выше газообразного 25 счет или сразу же после режима Ох- криогена, поступающего в криоинстру- мент 5. После прогрева последнего выше 0°С датчик 6 температуры подает сигнал на регулятор 7 режима охлаждения, от которого сигналом на регуля- зо °УДе 1 открыт клапан 2 в режиме про- тор 8 давления сбрасывается давление в сосуде 1, сигналом на теплообменник- нагреватель k оканчивается прогрев потока газообразного криогена, сигналом на трехпозиционный клапан 2 перекрывается поток газообразного криогена. Криоинструмент 5 отжимается от

tкожи животного и производится переустановка аппликаторов для клеймения последующего животного.

Таким образом, при работе устройства можно выделить четыре последовательных режима: Подготовка, Охматически после окончания режима Отлаждение, если режим Отсчет не включается. В этом режиме работает регулятор 8 давления для обеспечения опорного избыточного давления в со35

40

качки газообразного криогена через криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, включен теплообменник-нагреватель Ц, включен датчик 6 температуры, работает регулятор 7 режима охлаждения. Установка работает в режиме Отогрев до температуры криоинструмента 10°С (283 К).

По окончании режима Отогрев уста новка автоматически переходит в режим Подготовка. В процессе режим Отогрев может быть прерван нажатием на кнопку Охлаждение и установка переведена в режим Охлаждение.

,-45

лаждение, 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 k 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

ления. В этом режиме последний работает для обеспечения опорного избыточного давления в сосуде 1, открыт клапан 2 в режиме прокачки жидкого

криоинструменту 5 включен датчик 6 температуры, работает регулятор 7 режима охлаждения, теплообменник-нагреватель периодически то включается, то выключается для обеспечения поддержания заданной задатчиком температуры.

Режим Отогрев включается автосчет или сразу же после режима Ох- °УДе 1 открыт клапан 2 в режиме про-

счет или сразу же после режима Ох- °УДе 1 открыт клапан 2 в режиме про-

матически после окончания режима Отсчет или сразу же после режима Ох- °УДе 1 открыт клапан 2 в режиме про-

лаждение, если режим Отсчет не включается. В этом режиме работает регулятор 8 давления для обеспечения опорного избыточного давления в со25 счет или сразу же после режима Ох- зо °УДе 1 открыт клапан 2 в режиме про- 35

40

45

50

качки газообразного криогена через криотрубопровод 3 к криоинструменту 5, включен теплообменник-нагреватель Ц, включен датчик 6 температуры, работает регулятор 7 режима охлаждения. Установка работает в режиме Отогрев до температуры криоинструмента 10°С (283 К).

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 жи55

вотных осуществляется воздействие холода на волосяные луковицы кожи, в которых разрушаются пигментообразую- щие 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, даю9 1

щие четкое изображение цифр, сохраняющихся в течение всей жизни животного. Качество кожевенного сырья на месте таврения не нарушается.

В предлагаемом устройстве для клеймения животных реализуется нормированное охлаждение кожи животног в течение заданной композиции при

ПОСТОЯННОЙ ХОЛОДОПрОИЗВОДИТеЛЬНОСТИ

криовоздействия. Это позволяет не производить предварительного выстри- гания шерсти и обработки спиртом и другими растворами кожи животного в месте нанесения клейма, а производит 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 кож животного. Раны на коже животного в месте нанесения клейма криоохлаждени ем не образуются, так как установка воздействует только на наружный слой кожи и обеспечивает отогрев инструмента до комнатной температуры после каждого криоклеймения. Экспозиция криовоэдействия (время выдержки контакта аппликатора с кожей) может быт определена, естественно, Только экспериментально для каждого вида животного и зависит от возраста живот- нрго, от состояния кожи и волосяного

9

10

JQ

ро 5

0

5

покрова животного, связанного с временем года, места нанесения клейма. Экспозиция криовоздействия в среднем для двух-трех годок, например, крупного рогатого скота составляет 0- 60 с.

Формула изобретения 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, отличающееся 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.

3

М

Ю

Фие.З