[go: up one dir, main page]

DK179435B1 - Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element - Google Patents

Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element Download PDF

Info

Publication number
DK179435B1
DK179435B1 DKPA201670985A DKPA201670985A DK179435B1 DK 179435 B1 DK179435 B1 DK 179435B1 DK PA201670985 A DKPA201670985 A DK PA201670985A DK PA201670985 A DKPA201670985 A DK PA201670985A DK 179435 B1 DK179435 B1 DK 179435B1
Authority
DK
Denmark
Prior art keywords
power
animals
exchange body
temperature
sensor element
Prior art date
Application number
DKPA201670985A
Other languages
Danish (da)
Inventor
Zhang Guoqiang
Zong Chao
Nielsen Martin
Morsing Svend
Original Assignee
Skov A/S
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Skov A/S filed Critical Skov A/S
Priority to DKPA201670985A priority Critical patent/DK179435B1/en
Priority to PCT/DK2017/050394 priority patent/WO2018108219A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DK179435B1 publication Critical patent/DK179435B1/en
Publication of DK201670985A1 publication Critical patent/DK201670985A1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • A01K1/0047Air-conditioning, e.g. ventilation, of animal housings
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K1/00Housing animals; Equipment therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F7/00Ventilation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; AVICULTURE; APICULTURE; PISCICULTURE; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K31/00Housing birds
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F11/00Control or safety arrangements
    • F24F11/0001Control or safety arrangements for ventilation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24FAIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2110/00Control inputs relating to air properties
    • F24F2110/10Temperature

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Animal Husbandry (AREA)
  • Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Housing For Livestock And Birds (AREA)

Abstract

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til måling af chill i ventilerede staldanlæg hvori et eller flere dyr har ophold og hvor en eller flere sensorelementer tilvejebringes i et område af staldanlægget hvorventilationen påfører luften en forudbestemt bevægelseshastighed og hvor dyrene tillige er påvirkede af luftens bevægelseshastighed idet chill sensorelementet etablerer en termisk balance i forhold til dyrenes kropstemperatur, og afgiver et signal, som er indikativ for den effekt, som sensoren må tilføres for at etablere eller opretholde den termiske balance.The invention relates to a method for measuring chill in ventilated stables where one or more animals reside and where one or more sensor elements are provided in an area of the stables where the ventilation imposes a predetermined rate of movement of the air and the animals are also affected by the air movement speed as the chill sensor element establishes a thermal balance in relation to the animals' body temperature, and gives a signal indicative of the effect that the sensor must be applied to establish or maintain the thermal balance.

Description

DANMARK (10)DENMARK (10)

Figure DK179435B1_D0001

(12)(12)

PATENTSKRIFTPATENT SCRIPTURE

Patent- og VaremærkestyrelsenPatent and Trademark Office

Int.CI.: A01K 1/00 (2006.01) A01K 31/00 (2006.01) F24F 7/00 (2006.01)Int.CI .: A01K 1/00 (2006.01) A01K 31/00 (2006.01) F24F 7/00 (2006.01)

F24F11/00 (2018.01)F24F11 / 00 (2018.01)

Ansøgningsnummer: PA 2016 70985Application Number: PA 2016 70985

Indleveringsdato: 2016-12-13Filing Date: 2016-12-13

Løbedag: 2016-12-13Running Day: 2016-12-13

Aim. tilgængelig: 2018-06-14Aim. available: 2018-06-14

Patentets meddelelse bkg. den: 2018-07-27Patent Notice bkg. the: 2018-07-27

Publiceringsdato: 2018-07-27Publication date: 2018-07-27

Patenthaver:Patent holder:

Skov A/S, Hedelund 4, 7870 Roslev, DanmarkSkov A / S, Hedelund 4, 7870 Roslev, Denmark

Opfinder:Inventor:

Guoqiang Zhang, Møller Meyers Vej 29, 8240 Risskov, DanmarkGuoqiang Zhang, Møller Meyers Vej 29, 8240 Risskov, Denmark

Chao Zong, Ørum Torv 1,1,-1,8830 Tjele, DanmarkChao Zong, Ørum Torv 1.1, -1.830 Tele, Denmark

Martin Nielsen, Kornmarken 33, 8800 Viborg, DanmarkMartin Nielsen, Kornmarken 33, 8800 Viborg, Denmark

Svend Morsing, Asmild Dige 50, 8800 Viborg, DanmarkSvend Morsing, Asmild Dige 50, 8800 Viborg, Denmark

Fuldmægtig:Clerk:

PATENT NORD ApS, Kjeldgaardsparken 31,9300 Sæby, DanmarkPATENT NORD ApS, Kjeldgaardsparken 31.9300 Sæby, Denmark

Titel: Fremgangsmåde til måling af chili i ventilerede staldanlæg, samt sensorelementTitle: Method for measuring chilli in ventilated stables, as well as sensor element

Fremdragne publikationer: US 2011284174A1Published publications: US 2011284174A1

WO 2005082134 A1WO 2005082134 A1

Sammendrag:Summary:

Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde til måling af chili i ventilerede staldanlæg hvori et eller flere dyr har ophold og hvor en eller flere sensorelementer tilvejebringes i et område af staldanlægget hvorventilationen påfører luften en forudbestemt bevægelseshastighed og hvor dyrene tillige er påvirkede af luftens bevægelseshastighed idet chili sensorelementet etablerer en termisk balance i forhold til dyrenes kropstemperatur, og afgiver et signal, som er indikativ for den effekt, som sensoren må tilføres for at etablere eller opretholde den termiske balance.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention This invention relates to a method of measuring chilli in ventilated housing systems in which one or more animals resides and wherein one or more sensor elements are provided in an area of the housing facility where ventilation imparts a predetermined rate of movement and the animals are also affected by the air movement rate as the chilli sensor element establishes a thermal balance in relation to the animals' body temperature, and gives a signal indicative of the effect that the sensor must be applied to establish or maintain the thermal balance.

Fortsættes...To be continued...

ΊΚ 179435 B1ΊΚ 179435 B1

Figure DK179435B1_D0002

Fig. 1FIG. 1

Fremgangsmåde til måling af chili i ventilerede staldanlæg, samt sensorelement.Method for measuring chilli in ventilated stables, as well as sensor element.

Opfindelsen angår en fremgangsmåde til måling af chili i ventilerede staldanlæg hvori et eller flere dyr har ophold, samt sensorelement hertil.The invention relates to a method for measuring chilli in ventilated stables in which one or more animals are staying, as well as sensor elements therefor.

Den oplevede temperatur er afhængig af lufthastigheden omkring dyrene samt hvor meget strålevarme der tilføres fra omgivelserne. Lufthastigheden kan reguleres af staldens ventilationssystem og er en af de parameter, der kan ændres på for at sikre optimal komfort for dyrene. Strålevarmen, der afgives fra dyrene og omgivelserne, er afhængig af staldens opbygning og indbyrdes varmeudveksling mellem dyrene. Derfor er strålevarmens påvirkning af dyrene også påvirket af, hvor tæt dyrene er i stalden. Der er i dag ingen mulighed for at måle det enkelte dyrs oplevelse af termisk komfort.The temperature experienced depends on the air velocity around the animals as well as how much radiant heat is supplied from the surroundings. The air velocity can be regulated by the ventilation system of the barn and is one of the parameters that can be changed to ensure optimum comfort for the animals. The radiant heat emitted from the animals and their surroundings depends on the structure of the barn and the heat exchange between the animals. Therefore, the effect of the radiant heat on the animals is also influenced by how close the animals are in the barn. Today there is no way to measure the individual's experience of thermal comfort.

Til at måle dyrenes oplevede komfort findes der i dag ikke en sensor, som direkte afgiver et udtryk for den chiIlværdi som dyrene oplever. I stedet beregnes der en chillværdi i form af et estimat. Det udregnede udtryk baserer sig på måling af dry bulb temperatur og beregning af lufthastighed. Derudover indgår en empirisk konstant, som er afhængig af dyrenes vægt og hår- eller fjerdragt som fx estimeret ud fra deres alder. Den store udfordring ved den nuværende metode er, at den oplevede temperatur er baseret på en beregning, hvori der indgår en konstant. Konstanten bygger på empiriske målinger, og den er derfor kun repræsentativ for et gennemsnit og ikke for dyrene i den aktuelle stald og under de aktuelle forhold i stalden. Lokale forhold som lufthastigheden og varmestråling helt nede ved dyrene kan en general konstant ikke tage højde for. Det samme gælder for påvirkninger forårsaget af staldens indretning og om dyrene står tæt sammen eller spredte. Den beregnede lufthastighed og standard temperaturmålingen, som indgår i beregningen er oftest kun målt et sted i stalden og sjældent helt nede ved dyrene. Det skyldes at disse målingers hovedformål er at give gennemsnitsværdier for temperatur og lufthastighed i stalden.To measure the animals' comfort, there is currently no sensor that directly expresses the chill value that the animals experience. Instead, a chill value is calculated in the form of an estimate. The calculated expression is based on the measurement of dry bulb temperature and calculation of air velocity. In addition, an empirical constant is included, which is dependent on the animals' weight and hair or plumage, as estimated, for example, based on their age. The major challenge of the present method is that the temperature experienced is based on a calculation which includes a constant. The constant is based on empirical measurements and is therefore only representative of an average and not of the animals in the current barn and under the current conditions in the barn. Local conditions such as the airspeed and heat radiation right down to the animals a general constant cannot take into account. The same applies to influences caused by the interior of the barn and whether the animals are close together or scattered. The calculated air velocity and the standard temperature measurement, which are included in the calculation, are usually only measured somewhere in the barn and rarely down to the animals. This is because the main purpose of these measurements is to provide average values for temperature and air velocity in the barn.

Det er opfindelsens formål at frembringe en metode og et sensorelement, som kan registrere en staldbesætnings oplevelse af termiske komfort uafhængig af om besætningen er i en stald med en tæt dyrebestand, eller i en stald med spredt dyrebestand og uafhængig af staldens indretning i øvrigt. Samtidig skal dyrets termiske komfortoplevelse også kunne registreres uafhængig af om dyret tilhører en flok helt unge dyr, så som daggamle kyllinger eller ældre dyr, såsom store svin.It is the object of the invention to provide a method and a sensor element which can record a stable herd's experience of thermal comfort regardless of whether the herd is in a stable with a dense animal stock, or in a stable with a scattered animal stock and independent of the other's interior. At the same time, the animal's thermal comfort experience should also be recorded regardless of whether the animal belongs to a bunch of very young animals, such as day-old chicks or older animals, such as large pigs.

Opfindelsens formål tilgodeses ved en fremgangsmåde af den i indledningen til krav 1 angivne type, og hvor følgelig chili sensorelementet etablerer en termisk balance i forhold til dyrenes kropstemperatur, og afgiver et signal, som er indikativ for den effekt, som sensoren må tilføres for at etablere eller opretholde den termiske balance. Ved termisk balance forstås her, at chili sensorelementet har en temperatur, som afviger fra dyrenes gennemsnitlige overfladetemperatur. Dette kan være enten i form af en temperatur, som fastholdes over eller under dyrenes overfladetemperatur, eller en temperatur som i en tidsperiode sænkes eller hæves et vist niveau over eller under dyrenes overfladetemperatur, hvorefter tidskonstanter for enten tilbagevenden til temperaturen for staldluften registreres, eller den termiske balance forstås som fx temperaturforskellen mellem en opvarmet/afkølet del af sensoren og en del af sensoren, der ligger i afstand fra den opvarmede/kølede del, således at denne køles/opvarmes i afhængighed af et mellemliggende stykkes afgivelse/modtagelse af varme fra staldluften og modtaget strålingsvarme fra dyrenes kroppe.The object of the invention is met by a method of the type set forth in the preamble of claim 1, whereby the chili sensor element establishes a thermal balance with respect to the body temperature of the animals and emits a signal indicative of the power which the sensor must be applied to establish or maintain the thermal balance. Thermal balance here means that the chili sensor element has a temperature which differs from the average surface temperature of the animals. This can be either in the form of a temperature which is maintained above or below the surface temperature of the animals, or a temperature which is lowered or raised for a period of time above or below the surface temperature of the animals, after which time constants for either return to the temperature of the housing air are recorded or the thermal balance is understood as, for example, the temperature difference between a heated / cooled part of the sensor and a part of the sensor spaced from the heated / cooled part, so that it is cooled / heated depending on the emission / reception of heat from the intermediate piece. and received radiant heat from the animals' bodies.

Herved emulere sensoren til en vis grad en dyrekrop, som også under givne forudsætninger i en stald vil være i større eller mindre termisk balance med den omgivne luft, da dyrenes stofskifte forårsager en varmeudvikling, som kræver at dyrene afgiver overskudsvarme til luften. Således vil luften sædvanligvis have en lavere temperatur end dyrenes overfaldetemperatur, og den termiske balance mellem dyrene og staldluften er da at se som det forhold at dyrene afgiver varmeenergi til staldluften, som herved opvarmes. Den termiske balance kan også have en sådan karakter, at dyrene afgiver for meget varme til luften, og dermed skal forbrænde energi for at opretholde en konstant kropstemperatur. Dette anses normalt for uønsket i et moderne staldanlæg. Den lethed eller det besvær dyret oplever for at kunne afgive nødvendig varme eller for at generere nok ekstravarme til at holde sin temperatur måles med chili sensoren, idet det afgivne signal netop viser det besvær, som sensoren har eller oplever for at etablere eller opretholde en termisk balance med luften og omgivelserne, på samme måde som dyrene, dog med lidt ændrede temperaturforhold.In this way, the sensor emulates to some extent an animal body which, even under given conditions in a barn, will be in greater or less thermal balance with the surrounding air, as the metabolism of the animals causes a heat development which requires the animals to give excess heat to the air. Thus, the air will usually have a lower temperature than the animals' assault temperature, and the thermal balance between the animals and the housing air will then be seen as the animals supplying heat energy to the housing air which is thereby heated. The thermal balance can also be such that the animals give off too much heat to the air, thus having to burn energy to maintain a constant body temperature. This is usually considered undesirable in a modern barn. The ease or hassle the animal experiences in order to provide the necessary heat or to generate enough extra heat to keep its temperature measured with the chili sensor, the signal emitted precisely shows the hassle that the sensor has or is experiencing to establish or maintain a thermal balance with the air and the surroundings, in the same way as the animals, but with slightly changed temperature conditions.

Det nye og særlige ved opfindelsen er, som yderligere anført i krav 1, at effektudvekslingslegemet er det centrale element i sensoren og på dette legemes overflade holdes en given overfladetemperatur, som enten er lidt højere eller lidt lavere end dyrenes overfladetemperatur, hvor tillige den positive eller negative effekt, som skal tilføres legemet for at opretholde en konstant temperatur opmåles og anvendes som indikation for størrelsen af chili, eller med andre ord et mål for hvor let det er for et dyr i sensorens nærhed at afgive sin overskudsvarme til luften, eller i givet fald, hvor meget dyret skal producere af ekstra kropsvarme for ikke at opleve faldende overfladetemperatur. Temperaturen af effektudvekslingslegemets overflade kan være op til 25 grader over eller under dyrenes overfladetemperatur, men det foretrækkes at der holdes en overfladetemperatur på ikke over 10 graders celsius under eller over dyrenes overfladetemperatur. Samtidig foretrækkes det at der er mindst 3 graders forskel mellem dyrenes normale overfladetemperatur og sensorens overfladetemperatur. Herved sikres det, at sensoren har termiske proportioner, som ikke er afgørende forskellige fra dyrenes kroppe, hvilket er afgørende for opnåelse af relativt virkelighedsnære målinger.The new and special feature of the invention is, as further stated in claim 1, that the power exchange body is the central element of the sensor and on the surface of this body is maintained a given surface temperature which is either slightly higher or slightly lower than the surface temperature of the animals, where also the positive or negative power to be supplied to the body to maintain a constant temperature is measured and used as an indication of the size of the chili, or in other words, a measure of how easy it is for an animal in the vicinity of the sensor to give off its excess heat to the air, or if given decrease how much the animal must produce from extra body heat so as not to experience falling surface temperature. The temperature of the power exchange body surface may be up to 25 degrees above or below the surface temperature of the animals, but it is preferred that a surface temperature of not more than 10 degrees Celsius be maintained below or above the surface temperature of the animals. At the same time, it is preferred that there is at least a 3 degree difference between the animals' normal surface temperature and the sensor's surface temperature. This ensures that the sensor has thermal proportions that are not significantly different from the animals' bodies, which is crucial for obtaining relatively real-life measurements.

Sensoren er særlig anvendelig i forhold til dyr som ikke afsondrer sved på huden, så som fjerkræ og grise.The sensor is particularly useful for animals that do not secrete sweat on the skin, such as poultry and pigs.

Som anført i krav 2 foretrækkes det at effektudvekslingslegemet:As stated in claim 2, it is preferred that the power exchange body:

- udveksle effekt i form af strålingsvarme med omgivelserne og i særdeleshed med dyrene,- exchange power in the form of radiant heat with the environment and in particular with the animals,

- udveksle effekt i form af konvektionsvarme med den omgivende luft, og endelig- exchange power in the form of convection heat with the ambient air, and finally

- modtage positiv effekt fra et til effektudvekslingslegemet hørende elektrisk drevet varmelegeme, der afgiver effekt til effektudvekslingslegemet, idet den herafresulterende overfladetemperatur på effektudvekslingslegemets ydre overflade måles og anvendes til styring af varmelegemets effektafgivelse. Der ligger altså i sensoren en temperaturregulator, som sikrer en konstant overfladetemperatur og som følge af den positive effekttilførsel vil denne ligge over dyrenes overfladetemperatur. Dette foretrækkes fordi der herved sikres mod kondens-nedslag på effektudvekslingslegemets overflade og fordi det giver det sikreste måleresultat under de forhold, der sædvanligvis råder i staldanlæg.- receiving positive power from an electrically driven heater belonging to the power exchange body, which delivers power to the power exchange body, the resulting surface temperature on the outer surface of the power exchange body being measured and used to control the power output of the heater. Thus, there is a temperature regulator in the sensor which ensures a constant surface temperature and as a result of the positive power supply it will be above the surface temperature of the animals. This is preferred because it ensures against condensation on the surface of the power exchange body and because it gives the safest measurement result under the conditions usually prevailing in housing plants.

Indholdet af krav 3 specificere en kuppelformet overflade på effektudvekslingslegemet, og dette er fordelagtigt fordi legemet hermed både har flader vendende direkte nedad og flader, som er rettede radielt ud fra centeraksen. Det forudsættes at kuppelformen er i det væsentlige omdrejningssymmetrisk. Kuplen kan have facetter af forskellig art, og fx omfatte en facet i vandret plan, hvor kuplen har et fladt vandret stykke rettet nedad. Facetten giver tillige et plant indvendigt monteringsareal, hvorpå fx varmelegemet kan monteres. Herved kommer legemet til at modtage varmeenergi på sin indvendige overflade og udveksle energi med omgivelserne primært via sin udvendige overflade.The content of claim 3 specifies a dome-shaped surface of the power exchange body, and this is advantageous because the body thereby has both faces facing downwards and surfaces which are radially directed from the center axis. It is assumed that the dome shape is essentially rotationally symmetric. The dome may have facets of various kinds, for example comprising a facet in a horizontal plane, the dome having a flat horizontal section directed downwards. The facet also provides a flat interior mounting area on which, for example, the heater can be mounted. In this way, the body will receive heat energy on its inner surface and exchange energy with the environment primarily via its outer surface.

Krav 4 vedrører den faktiske udformning af sensorenheden, og som anført må sensorelementet omfatte et effektudvekslingslegeme og en temperaturreguleringsmekanisme indrettet til at holde en udvendig overflade af effektudvekslingslegemet på en, inden for en måle- og reguleringsusikkerhed, konstant temperatur ved tilførsel af effekt til effektudvekslingslegemet samt en målerenhed til måling af den effekt, som er tilført effektudvekslingslegemet, samt en signalenhed til afgivelse af signal til omgivelserne indeholdende information om størrelsen af den tilførte effekt. Det skal anføres, at temperaturreguleringsmekanismen og signalenheden til afgivelse af signal til omgivelserne ikke fysisk nødvendigvis skal have en plads ved eller nær effektudvekslingslegemet, men godt vil kunne residere i et centralt styringsanlæg for stalden. Der vil fx via en kommunikationsbus kunne etableres en god forbindelse mellem en sådan enhed og en række sensorer, så dele af deres måle- beregnings og kommunikations indretninger udføres i software hørende til en sådan central beregningsenhed for stalden.Claim 4 relates to the actual design of the sensor unit and, as stated, the sensor element must comprise a power exchange body and a temperature control mechanism adapted to maintain an external surface of the power exchange body at a constant temperature within a measurement and control uncertainty upon supply of power to a power exchange. a measuring unit for measuring the power supplied to the power exchange body, and a signal unit for delivering a signal to the environment containing information about the magnitude of the power supplied. It should be noted that the temperature control mechanism and signal unit for transmitting signal to the environment need not physically have a space at or near the power exchange body, but may well reside in a central control facility for the stable. For example, a good connection can be established via such a communication bus between such a unit and a number of sensors, so that parts of their measuring and communication devices are carried out in software belonging to such a central calculating unit for the stable.

Det foretrækkes som anført i krav 5, at den tilførte effekt til effektudvekslingslegemet er positiv, således at dets overflade får en temperatur, som ligger over dyrenes normale overfladetemperatur. Her vælges det antal grader legemets temperatur skal overstige dyrenes overfladetemperatur således, at der fx tages højde for at overfladetemperatur for fx svin kan variere, idet blodtilførslen til visse dele af huden kan enten forøges eller formindskes alt efter om dyret har behov for at afgive ekstra varme eller behov for at afgive så lidt varme som muligt til omgivelserne. Det foretrækkes at effektudvekslingslegemet har en temperatur, som ligger i det mindste 3 grader over den højst tænkelig overfladetemperatur for de dyr, som opholder sig i stalden.It is preferred, as set forth in claim 5, that the power supplied to the power exchange body is positive, so that its surface receives a temperature which is above the normal surface temperature of the animals. Here, the number of degrees the body temperature is chosen to exceed the surface temperature of the animals such that, for example, the surface temperature of, for example, pigs can vary, as the blood supply to certain parts of the skin can either be increased or decreased depending on whether the animal needs to provide extra heat. or need to provide as little heat as possible to the surroundings. It is preferred that the power exchange body has a temperature which is at least 3 degrees above the highest conceivable surface temperature for the animals staying in the stable.

Ifølge krav 6 foretrækkes en kuppelformet og nedadvendende overflade på effektudvekslingslegemet. Ved at legemet hænger med kuplen nedadpegende vil overfladen kunne udveksle effekt med en passende del af et staldgulv og dyrene herpå, og samtidig vil overfladen være bedre sikret mod støvaflejringer. Kuppelformen er tillige let og ligetil at rengøre, hvilket typisk skal ske ved holdskift i stalden. Den kuppelformede flade kunne i princippet også vende opad. En opadvendende kuppel er at foretrække for visse typer af staldanlæg, hvori der forekommer overbrusning af svin.According to claim 6, a domed and downward facing surface of the power exchange body is preferred. By hanging the body downwards with the dome, the surface will be able to exchange power with a suitable part of a stable floor and the animals thereon, and at the same time the surface will be better protected against dust deposits. The dome shape is also easy and straightforward to clean, which should typically be done by changing the housing. The dome-shaped surface could in principle also face upwards. An upward-facing dome is preferable to certain types of stables in which pigs are sprinkled.

En yderligere sikring af sensorelementet opnås gennem den i krav 7 specificerede støvskærm som ligger over effektudvekslingslegemet. Støvskærmen sikrer tillige eventuelle elektriske komponenter, som er knyttede til sensoren, således at der mellem effektudvekslingslegemet og støvskærmen defineres et hulrum, som er afskærmet fra stald-miljøet og hvori elektriske komponenter vil være sikrede mod stænk, støv og kemikalier, som er almindeligt forekommende i staldmiljøer.A further securing of the sensor element is achieved through the dust screen specified in claim 7 which is above the power exchange body. The dust shield also secures any electrical components attached to the sensor such that a cavity is defined between the power exchange body and the dust shield, which is shielded from the housing environment and wherein electrical components will be protected against splashes, dust and chemicals commonly found in the stable environments.

Effektudvekslingslegemet bør have et emissionstal som ligger tæt på 1, for herved at sikre en effektiv modtagelse og afgivelse af strålingsvarme. Dette er især vigtigt, da dyrekroppenes tæthed og overfladetemperatur skal kunne give udslag i den mængde effekt, som kræves for at opretholde en forskel i temperatur mellem dyrene og effektudvekslingslegemets overfalde.The power exchange body should have an emission number close to 1, thereby ensuring efficient reception and emission of radiant heat. This is especially important as the density and surface temperature of the animal bodies must be able to produce the amount of power required to maintain a difference in temperature between the animals and the power exchange body's overflow.

Det er klart, at det arbejde, som det enkelte dyr i en given stald skal udføre, for at få sin overskydende varmeenergi afsat, eller det arbejde, som dyret må udføre for at opretholde sin kropstemperatur under givne forudsætninger, vil kunne måles på mange andre måder end her angivet.Obviously, the work that the individual animal must do in a given barn to get its excess heat energy deposited, or the work that the animal must do to maintain its body temperature under given conditions, can be measured on many others ways than stated here.

Fx vil det være muligt at lade et termisk ledende element, fx en metalstang eller et metalrør tilføre en fast og tidsuafhængig positiv eller negativ effekt i den ene ende og herefter i den anden ende måle den temperaturændring den tilførte effekt medfører. Den målte temperaturændring ville da kunne indikere størrelsen af den afkølende effekt, som en given luftstrømning omkring røret eller stangen har, og hvis emnet er ophængt i dyrenes opholdszone kunne evt. indstråling fra dyrekroppe omkring emnet også påvirke målingen, således at en tæt bestand af dyr omkring emnet ville give en højere målt temperatur, end en mindre tæt bestand, hvilket ville indikere at det enkelte dyr har større besvær med at afgive sin overskydende varme i en tæt bestand end i en mindre tæt bestand.For example, it will be possible to allow a thermally conductive element, for example a metal rod or metal tube, to have a fixed and time-independent positive or negative effect at one end and then at the other end to measure the temperature change that the applied power causes. The measured temperature change could then indicate the magnitude of the cooling effect that a given airflow around the tube or rod has, and if the item is suspended in the animal's living zone, it could possibly. radiation from animal carcasses around the workpiece also affect the measurement so that a dense stock of animals around the workpiece would give a higher measured temperature than a less dense stock, which would indicate that the individual animal has more difficulty delivering its excess heat in a dense stock than in a less dense stock.

Transiente effekter ville også kunne danne basis for måling af det ekstra arbejde, som dyrene må yde for at holde deres kropstemperatur konstant. Her kunne en sensor arbejde med tilførsel af en på forhånd bestemt effektmængde til et effektudvekslingslegeme, og ved måling af et efterfølgende afkølingsforløb og de hermed associerede tidskonstanter ville en tilsvarende information kunne opnås.Transient effects could also form the basis for measuring the extra work that animals must do to keep their body temperature constant. Here, a sensor could work with supplying a predetermined amount of power to a power exchange body, and by measuring a subsequent cooling course and the associated time constants, a similar information could be obtained.

I den ifølge opfindelsen realiserede sensor etableres temperaturmålingen af overfladetemperaturen af effektudvekslingslegemet med et almindeligt velkendt termoelement, men der ville være muligt her at arbejd med optiske sensorer i IR spektret til opnåelse af denne information.In the sensor realized according to the invention, the temperature measurement of the surface temperature of the power exchange body is established with a well-known thermocouple, but it would be possible here to work with optical sensors in the IR spectrum to obtain this information.

Eksempler på opfindelsen skal herefter nærmere forklares under henvisning til tegningerne, på hvilke:Examples of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawings, in which:

Fig. 1 viser et snit gennem en chili sensor i skematisk form,FIG. 1 shows a section through a chili sensor in schematic form,

Fig. 2 viser i skematisk form lufthastighedens fordeling i lodret snit i et typisk staldanlæg,FIG. 2 shows in schematic form the distribution of the air velocity in vertical section in a typical stables,

Fig. 3 en forstærkerkreds og temperaturmåler anvendt til regulering af et varmelegeme,FIG. 3 is an amplifier circuit and temperature meter used to control a heater;

Fig. 4 viser et staldanlæg set i snit i længderetningen med en chili sensor, Fig. 5 viser et chili sensor blok diagram,FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a housing plant with a chili sensor; FIG. 5 shows a chili sensor block diagram,

Fig. 6 viser en alternativ til sensorudformningen i henhold til Fig. 1, Fig. 7 viser sammenhængen mellem størrelsen af kuplen og det procentvise konvektionsvarmetab ogFIG. 6 shows an alternative to the sensor design according to FIG. 1, FIG. 7 shows the relationship between the size of the dome and the percentage convection heat loss and

Fig. 8 viser en alternativ udformning af chili sensoren.FIG. 8 shows an alternative embodiment of the chili sensor.

I staldanlægget i Fig. 4 er dyrenes opholdszone 20 markeret nederst, og et sensorelement 10 er ophængt over dyrenes opholdszone 20. Pile 21 markerer luftens bevægelser grundet et ventilationsanlægs drift idet luften sættes i bevægelse enten til sikring af frisk luft til dyrene eller for at tilvejebringe kølighed eller begge dele. Når luften har en lavere temperatur end dyrenes overfladetemperatur, vil der være en vis varmeafgivelse fra dyrene til luften, og denne kan forøges ved at forøge lufthastigheden 21. Denne øgede varmeafgivelse fra dyrene som følge af øget lufthastighed omkring dem benævnes chili eller chili faktor.In the stables in Fig. 4, the animals 'living zone 20 is marked at the bottom and a sensor element 10 is suspended above the animals' living zone 20. Arrows 21 mark the movement of the air due to the operation of a ventilation system, the air being moved either to provide fresh air to the animals or to provide coolness or both. When the air has a lower temperature than the surface temperature of the animals, there will be some heat release from the animals to the air and this can be increased by increasing the air velocity 21. This increased heat release from the animals due to increased air velocity around them is referred to as the chili or chili factor.

I Fig. 2 er luftens hastighed markeret ved pile 21 a, 21 b og 21 c, og her indikere pilenes længde størrelsen af lufthastigheden, og som det ses vil hastigheden nær gulvet 21a være væsentlig lavere end den er højere oppe i rummet 21 b, 21 c. Dette understreger yderligere, at en enkelt måling af fx lufthastighed ikke er tilstrækkeligt grundlag at estimere størrelsen af chili ud fra. Ved at indrette egentlige chili sensorer i dyrenes opholdszone, vil man i stedet få en objektiv måling af den påvirkning, som lufthastigheden har direkte på dyrene.In FIG. 2, the velocity of the air is indicated by arrows 21a, 21b and 21c, and here the length of the arrows indicates the magnitude of the airspeed, and as can be seen, the velocity near the floor 21a will be substantially lower than it is higher up in space 21b, 21c. This further emphasizes that a single measurement of, for example, air velocity is not sufficient basis to estimate the size of chilli. By installing actual chilli sensors in the animals' living area, one will instead obtain an objective measurement of the impact that air velocity directly has on the animals.

Det viste sensorelement 10 i Fig. 4 er dermed tilvejebragt i et område af staldanlægget, hvor ventilationen påfører luften en bevægelseshastighed som er forudbestemt af ventilationsanlægget. Den påvirkning dyrene herved udsættes for, vil afhænge både af dyrenes størrelse og af den tæthed af dyr, som findes i opholdszonen 20. Det forudsættes her, at dyrene er ensvarme som fx fugle og pattedyr er det, og at de ikke har svedkirtler under huden, så det enkelte dyr ikke ved at afsondre sved og dermed fordampe vand til luften kan ændre på den påførte chili.The sensor element 10 shown in FIG. 4 is thus provided in an area of the stables where the ventilation applies to the air a rate of movement predetermined by the ventilation system. The effect the animals are exposed to will depend on both the size of the animals and the density of animals found in the residence zone 20. It is assumed here that the animals are uniformly warm, such as birds and mammals, and that they do not have sweat glands under the skin. so that the individual animal does not, by secreting sweat and thus evaporating water to the air, can change the applied chili.

Som vist i Fig. 1 og Fig. 6 har sensorelementet 10 et effektudvekslingslegeme 9 med en ydre overflade 8 vendt mod omgivelserne og dyrenes opholdszone 20. Legemet 9 er i de i Fig. 1 og Fig. 6 viste eksempler udført som en plade med en godstykkelse t. Legemet er fremstillet i metal af hensyn til sikring af en høj varmeledningsevne. Metallets varmeledningsevne og godstykkelsen er tilsammen med til at sikre, at der kommer en ensartet overfladetemperatur på legemet, selv om effektudveksling med omgivelserne skulle vise sig ikke at være helt den samme på alle overafladedele. Metallet kan være aluminium, kobber, jern eller tin samt mulige legeringer heraf. Da kravene til metallet ikke er specielt høje vil pris og en let bearbejdning kunne anvendes som udvælgelseskriterium, så selv om eksempelvis sølv eller guld ville fungere i rollen som effektudvekslingslegeme, vælges et metal som er lettere tilgængeligt.As shown in FIG. 1 and FIG. 6, the sensor element 10 has a power exchange body 9 with an outer surface 8 facing the surroundings and the animals' living zone 20. The body 9 is in the position shown in FIG. 1 and FIG. 6 illustrated as a sheet having a thickness of t. The body is made of metal for the purpose of ensuring a high thermal conductivity. The thermal conductivity of the metal and the thickness of the material together ensure that a uniform surface temperature is reached on the body, although the exchange of power with the surroundings should not be quite the same on all surface parts. The metal may be aluminum, copper, iron or tin as well as possible alloys thereof. Since the requirements for the metal are not particularly high, price and light machining can be used as a selection criterion, so that, for example, silver or gold would function in the role of power exchange body, a metal that is more easily accessible is chosen.

En yderligere mulighed er at fremstille kuplen ud fra en varmefolie, hvorved den vil kunne laves meget tyndvægget. Ved at tilføre en varierende effekt til legemet 9 tilstræbes det, at effektudvekslingslegemets 9 overfladetemperatur holdes konstant inden for en måle og reguleringsusikkerhed. Den ønskede konstante temperatur skal være forskellig fra dyrenes normale overfladetemperatur. I et foretrukket eksempel holdes en konstant temperatur på 40 grader Celsius. Men temperaturen kan holdes endnu højere fx på 50 eller 70 grader celsius. Når grader er en passende temperatur er det dels fordi denne temperatur kan opretholdes med en relativ lille effekttilførsel og fordi den sikrer et rimeligt måleudslag, i og med at luften i stalden normalt ikke vil komme op på denne temperatur. Samtidig vil 40 grader celsius ikke kunne skade hverken dyrene eller mandskab.A further option is to make the dome from a heat film, which will make it very thin-walled. By applying a varying power to the body 9, it is sought to keep the surface temperature of the power exchange body 9 constant within a measurement and control uncertainty. The desired constant temperature must be different from the normal surface temperature of the animals. In a preferred example, a constant temperature of 40 degrees Celsius is maintained. But the temperature can be kept even higher eg at 50 or 70 degrees Celsius. When degrees are an appropriate temperature, it is partly because this temperature can be maintained with a relatively small power supply and because it ensures a reasonable measurement result, since the air in the barn will not normally reach this temperature. At the same time, 40 degrees Celsius will not hurt either the animals or man.

Temperaturer under dyrenes overfladetemperatur ville også være anvendelige og her ville den tilførte effekt i givet fald være negativ, svarende til at legemet 9 udsættes for en afkøling til en fast temperatur. De til et sådan formål tilgængelige kølelegemer er ikke helt så simple som varmelegemer og køling af legemet 9 ville være mere bekosteligt og samtidig vil den fjernede effekt skulle bortledes, for ikke at forstyrre målingen, hvilket ikke kan gøres hverken simpelt eller særligt effektivt. Det skal tillige nævnes at en afkøling af legemet i tropiske eller varme egne kunne lede til nedslag af kondens på legemets overflade 8, hvilket kunne fører til fejl i målingerne og desuden kunne medføre at muligt støv i luften ville blive fanget i kondensen og danne en belægning på overfladen som med tiden ville forøges og forstyrre målingen.Temperatures below the surface temperature of the animals would also be applicable and here the applied power would be negative, if any, corresponding to the body 9 being cooled to a fixed temperature. The heat sinks available for such purpose are not quite as simple as heaters and cooling of the body 9 would be more costly and at the same time the removed power would have to be dissipated so as not to interfere with the measurement, which cannot be done either simply or particularly efficiently. It should also be mentioned that a cooling of the body in tropical or warm regions could lead to condensation on the surface 8 of the body, which could lead to errors in the measurements and could also cause possible dust in the air to be trapped in the condensation and form a coating. on the surface which over time would increase and interfere with the measurement.

Størrelsen af den effekt som tilføres legemet 9 til opretholdelse af legemets konstante overfladetemperatur registreres og tilføres et regulerings- og styringsanlæg hørende til stalden.The magnitude of the power applied to the body 9 to maintain the constant surface temperature of the body is recorded and supplied to a housing control and control system.

Fig. 3 viser en simpel kreds 15 til sikring af konstant overfladetemperatur på effektudvekslingslegemets 9 overflade 8. Kredsens 15 omfatter en forstærker 16, der ud fra forskellen mellem en referencetemperatur 17, og en målt temperatur 18 afgiver et reguleringssignal 19, der regulerer den afsatte effekt i et varmelegeme 14. Den spænding og strøm, som er krævet for at opnå en given effektafgivelse bliver registreret via spændingssignal 13 og strømsignal 12, og disse signaler bearbejdes til dannelse af et effektsignal 11, som er indikativ for den afsatte effekt i varmelegemet 14.FIG. 3 shows a simple circuit 15 to ensure constant surface temperature on the surface 8 of the power exchange body 9. The circuit 15 comprises an amplifier 16 which, from the difference between a reference temperature 17 and a measured temperature 18, gives a control signal 19 which controls the deposited power in a heater 14. The voltage and current required to obtain a given power output are recorded via voltage signal 13 and current signal 12, and these signals are processed to produce a power signal 11 indicative of the deposited power in the heater 14.

Under driften vil effektudvekslingslegemet 9 udveksle effekt i form af strålingsvarme med omgivelserne og i særdeleshed med dyrene, således at en tæt bestand af dyr vil give et større bidrag til indstråling end en mindre tæt dyrebestand. Samtidig udveksler legemet effekt i form af konvektionsvarme med den omgivende luft, således at ved høj lufthastighed fås en større udveksling af effekt end ved en lavere lufthastighed. Endelig modtager legemet 9 positiv effekt fra det elektrisk drevne varmelegeme 14, der afgiver effekt til effektudvekslingslegemet 9. Som forklaret bliver samtidig den heraf resulterende overfladetemperatur på effektudvekslingslegemets ydre overflade 8 målt og anvendt til styring af varmelegemets14 effektafgivelse.During operation, the power exchange body 9 will exchange power in the form of radiant heat with the environment and in particular with the animals, so that a dense population of animals will make a greater contribution to radiation than a less dense animal stock. At the same time, the body exchanges power in the form of convection heat with the ambient air, so that at high air velocity a greater exchange of power is obtained than at a lower air velocity. Finally, the body 9 receives positive power from the electrically driven heater 14 which delivers power to the power exchange body 9. As explained at the same time, the resulting surface temperature on the outer surface 8 of the power exchange body is measured and used to control the power output of the heater 14.

Sensorlegemets 10 effektudvekslingslegeme 9 udveksler effekt med omgivelserne via en kuppelformet ydre overflade 8, idet legemet 9 tillige har en indvendig overflade 7. Som det ses i Fig. 1, modtager legemet 9 varmeeffekten fra varmelegemet 14 på sin indvendige overflade 7 og udveksler effekten med omgivelserne via sin udvendige kuppelformede overflade 8. I Fig. 5 er der vist et blokdiagram over den i Fig. 1 viste udførelsesform for chili sensoren, og her ses det, at effektudvekslingslegemet 9 og varmeelementet 14 er tæt forbundne, samt at termosensoren 6 har en god termisk forbindelse til effektudvekslingslegemet 9. Som følge af den gode varmeledningsevne i effektudvekslingslegemet 9, vil termosensorens signal være en fornuftig repræsentation af temperaturen på effektudvekslingslegemets udvendige overflade 8, hvor den konstante temperatur er ønsket. I Fig. 5 er tillige indikeret en processor 5, som modtager signaler fra termosensorens elektroniske del 4, samt fra målingen af strøm og spænding til varmelegemet 14. Fra de to input udregner processoren to output: et første output, der gå tilbage til varmekredsen 15 og et yderligere output til omgivelserne 3, der via et egentligt outputkredsløb 33 genererer det signal 2 til omgivelserne, der fortæller hvor stor chili effekten fra den tilførte luftbevægelse er. I denne udførelsesform anvendes digital elektronik, men samtlige funktioner kan realiseres med analoge komponenter.The power exchange body 9 of the sensor body 10 exchanges power with the surroundings via a dome-shaped outer surface 8, the body 9 also having an inner surface 7. As seen in FIG. 1, the body 9 receives the heat effect from the heater 14 on its inner surface 7 and exchanges the effect with the surroundings via its outer dome-shaped surface 8. In FIG. 5 is a block diagram of the one shown in FIG. 1, it is seen that the power exchange body 9 and the heating element 14 are closely connected, and that the thermosensor 6 has a good thermal connection to the power exchange body 9. Due to the good thermal conductivity of the power exchange body 9, the signal from the thermosensor will be a sensible representation of the temperature on the exterior surface 8 of the power exchange body where the constant temperature is desired. In FIG. 5 is also indicated a processor 5 which receives signals from the electronic part 4 of the thermosensor as well as from the measurement of current and voltage to the heater 14. From the two inputs the processor calculates two outputs: a first output going back to the heating circuit 15 and a further output to ambient 3 which, via an actual output circuit 33, generates the signal 2 to the ambient that tells how great the chili effect from the supplied air movement is. In this embodiment, digital electronics are used, but all functions can be realized with analog components.

Signalet 2 til omgivelserne kan fx hensigtsmæssigt være et trådløst eller et trådbåret signal med information om den aktuelle chili effekt. Signalet vil kunne modtages af et netværk og videreformidles til en beregnings- og styringsenhed for den pågældende stald. En sådan enhed vil modtage andre signaler om tilstanden i stalden så som luftkvalitet og lufttemperatur dyrenes aktivitetsniveau lys- intensitet og andre parametre, som måtte have betydning for dyrenes velbefindende.For example, the signal 2 to the environment may conveniently be a wireless or a wired signal with information on the current chili effect. The signal can be received by a network and transmitted to a calculating and control unit for the housing in question. Such a unit will receive other signals about the condition of the barn such as air quality and air temperature the activity level of the animals light intensity and other parameters that may have an impact on the animal's well-being.

Reguleringen af den omtalte overfladetemperatur inden for en måle- og reguleringsnøjagtighed er i dag ikke et afgørende problem, fordi der selv med en ret begrænset termisk masse i effektudvekslingslegemet vil være muligt at holde temperaturen inden for tilstrækkeligt snævre grænser. Det vil her sige inden for en grænse på fx 2 grader eller 1 grad celsius eller endnu finere. En yderligere reguleringsnøjagtighed vil være mulig, men vil ikke forbedre virkningen af chili sensorelementet væsentligt.The regulation of the mentioned surface temperature within a measurement and regulation accuracy is not a crucial problem today, because even with a rather limited thermal mass in the power exchange body it will be possible to keep the temperature within sufficiently narrow limits. That is, within a limit of eg 2 degrees or 1 degree celsius or even finer. Further control accuracy will be possible, but will not significantly improve the effect of the chili sensor element.

I Fig. 1 er der en skematisk gengivelse af en chili sensor 10 med indikation af de indvendige dele og et ophæng. Ophænget udgøres af en ledning 23 indeholdende ledere med eksempelvis strømforsyning og signal. Omkring ledningen 23 sidder en støvskærmen 24. Denne kan eksempelvis være fremstillet i pap, plast eller metal. Dens funktion er at beskytte effektudvekslingslegemet 9, således at dette ikke bliver udsat for støvnedfald fra oven. Den beskytter også mod stænk af vand, nedfaldende rodemateriale eller strøelse samt andre emner, som kunne forekomme i luften i en stald under normal drift. Samtidigt vil det være hensigtsmæssigt at anbringe eventuelle elektroniske komponenter under støvskærmen 24. Her er i Fig. 1 vist et første print 25 med forskellige elektroniske komponenter 26, fx signalprocessorer og en signalenhed eller outputkredsIn FIG. 1, there is a schematic representation of a chili sensor 10 indicating the internal parts and a suspension. The suspension is constituted by a line 23 containing conductors with, for example, power supply and signal. Surrounding the conduit 23 is a dust screen 24. This can be, for example, made of cardboard, plastic or metal. Its function is to protect the power exchange body 9 so that it is not exposed to dust from above. It also protects against splashes of water, falling root material or litter and other items that could occur in the air in a barn during normal operation. At the same time, it would be appropriate to place any electronic components under the dust screen 24. Here, in FIG. 1 shows a first print 25 with various electronic components 26, e.g., signal processors and a signal unit or output circuit

33, samt et yderligere print 27 hvorpå fx varmelegemet 14 er anbragt. En elektrisk ledningsforbindelse 28 er etableret mellem de to print. Skærmen 24 kan være forbundet med effektudvekslingslegemet 9 på en passende løsbar måde. Ledningen 23 kan være forbundet med skærmen 24 og/ eller til effektudvekslingslegemet 9, således at hele sensoren 10 under alle omstændigheder lader sig ophænge i ledningen 23 som en samlet enhed.33, and a further print 27 on which, for example, the heater 14 is arranged. An electrical wiring connection 28 is established between the two circuits. The shield 24 may be connected to the power exchange body 9 in a suitably removable manner. The conduit 23 may be connected to the shield 24 and / or to the power exchange body 9, so that the entire sensor 10 can in any case be suspended in the conduit 23 as a single unit.

I Fig. 1 betegner pilene 29 en varmeafgivelse fra en overflade. I princippet vil enhver overflade i konstruktionen udveksle varme, enten som konvektionsvarme eller som strålingsvarme med enhver anden overflade eller komponent. Den for sensoren betydeligste udveksling af varme er her mellem varmelegemet 14 og effektudvekslingslegemet 9 samt mellem effektudvekslingslegemet 9 og den del af omgivelserne som ligger under og til siderne herfor. De øvrige varmeudvekslinger forventes at være uafhængige af fx lufthastigheden og dyreholdet under sensoren 10.In FIG. 1, arrows 29 denote a heat release from a surface. In principle, any surface in the structure will exchange heat, either as convection heat or as radiant heat with any other surface or component. The most important heat exchange for the sensor is here between the heater 14 and the power exchange body 9 as well as between the power exchange body 9 and the part of the environment which lies below and to the sides thereof. The other heat exchanges are expected to be independent of, for example, the airspeed and animal holding under the sensor 10.

I Fig. 6 vises et skematisk eksempel på en sensor, som er opbygget efter samme princip som sensoren i Fig. 1, men hvor der tillige er indføjet et isolerende legeme 31 mellem printet 25 og printet 27, idet der herved sikres at varmeafgivelse fra printet 25 og dettes komponenter ikke virker forstyrrende ind på målinger af den effektmængde, som kræves for at opretholde den konstante temperatur på overfladen 8 af effektudvekslingslegemet 9.In FIG. 6 shows a schematic example of a sensor constructed according to the same principle as the sensor of FIG. 1, but also insulating body 31 is inserted between circuit 25 and circuit 27, thereby ensuring that heat delivery from circuit 25 and its components does not interfere with measurements of the amount of power required to maintain the constant temperature of the surface 8 of the power exchange body 9.

De i Fig. 1 og Fig. 6 viste printplader 25, 27 er skematiske gengiveler af elementer så som PCB elementer, der kan være hårde eller fleksible enkelt eller flerlags medier indeholdende indlejrede trykte kredsløb, idet de forskellige komponenter 33, 26, 14 typisk vil være loddet hertil hvorved de fastholdes fysisk i en given position og tillige opnår elektrisk forbindelse med hinanden og/eller omverdenen. Hårde printplader med en vis mekanisk styrke og stabilitet er foretrukket til opgaven, da disse dels er prisbillige og tillige lette at fastgøre til et underlag vha fx skrueforbindelser eller klips-elementer.In FIG. 1 and FIG. 6, circuit boards 25, 27 are schematic representations of elements such as PCB elements which may be hard or flexible single or multilayer media containing embedded printed circuits, the various components 33, 26, 14 typically being soldered thereto whereby they are physically held in place. a given position and also obtain electrical connection with each other and / or the outside world. Hard PCBs with a certain mechanical strength and stability are preferred for the task, as these are inexpensive and also easy to attach to a substrate using, for example, screw joints or clip elements.

Så snart der er en dyreflok af en vis størrelse under sensoren, vil der her komme forandringer i målingerne i form af mindre afsat effekt i chili sensorens effektudvekslingslegeme da dyrenes stofskifte medfører varmeafgivelse fra kroppenes og fra dyrenes udåndingsluft både i form at konvektionsvarme, varmeledning og strålingsvarme. Disse bidrag vil være med til at indikere om dyrene oplever termisk komfort. Det bemærkes i særdeleshed, at der let kan være forskel fra en del af et staldrum til en anden del af samme rum med hensyn til dyrenes komfort, og at et antal sensorer i samme rum kan være med til at vise denne forskel, og det vil her på basis af sådanne sensorinput være muligt at udregne et passende kompromis for dyrene, såfremt staldrummet kun lader sig regulerer samlet.As soon as there is an animal flock of some size under the sensor, there will be changes in the measurements in the form of less deposited power in the chili sensor's power exchange body as the metabolism of the animals results in heat release from the body and the animals exhaled air in the form of convective heat, heat conduction and radiant heat. . These contributions will help to indicate whether the animals experience thermal comfort. In particular, it may be noted that there may easily be a difference from one part of a living room to another part of the same room in terms of animal comfort, and that a number of sensors in the same room may help to show this difference, and it will here, on the basis of such sensor input, it may be possible to calculate an appropriate compromise for the animals if the living room can only be regulated collectively.

Sensorelements 10 effektudvekslingslegeme 9 må være tilpasset de forhold, der hersker i et staldanlæg og må også have termiske egenskaber, der sikrer en effektiv varme eller effektudveksling med stald-omgivelserne. En metalplade af en tykkelse på mellem 0,2 og 2 mm vil kunne fungere og vil tillige være let at bibringe den kuppelformede facon. Sensorelementets effektudvekslingslegeme skal have en rimelig størrelse, og her vil en diameter på mellem 5 og 10 cm give et passende stort område til udveksling af effekt, sådan at sensoren oplever nogenlunde samme chili effekt som dyrene. Det anses også for muligt at fremstille effektudvekslingslegemet som et massivt legeme.Sensor element 10 power exchange body 9 must be adapted to the conditions prevailing in a housing installation and must also have thermal properties which ensure an efficient heat or power exchange with the housing environment. A metal plate having a thickness of between 0.2 and 2 mm will be able to function and will also be easy to impart to the dome-shaped shape. The power exchange body of the sensor element must have a reasonable size, and here a diameter of between 5 and 10 cm will provide a suitably large area for the exchange of power such that the sensor experiences approximately the same chili effect as the animals. It is also considered possible to produce the power exchange body as a solid body.

Den anviste diameter giver ifølge simuleringerne gengivet i Fig. 7 en passende balance mellem det varmetab eller afgivet effekt, der kommer af konvektion og det varmetab, der kommer af strålingsvarme og varmeledning.The indicated diameter gives according to the simulations shown in Figs. 7 a suitable balance between the heat loss or emitted power resulting from convection and the heat loss resulting from radiant heat and heat conduction.

Det er vigtigt at overfladen af kuplen kan udveksle strålevarme, hvilket stiller særlige krav til overfladebehandlingen, da det er vigtigt at opnå et emissionstal så tæt på 1 som muligt. Overfladebehandlingen er ikke illustreret, men kan fx bestå af en lakering eller en eloxering såfremt der er tale om en aluminiumsoverflade. Med lak eller eloxering kan der dels sikres en rimelig ridsebestandighed og bestandighed overfor påvirkning af korrosive medier som fx ammoniak, og kemikalier til bakteriebekæmpelse, der anvendes jævnligt i moderne staldanlæg. . Kuplen skal også have gode varmeledningsegenskaber således, at der er en ensartet varmefordeling over hele dens overflade, hvilket opnås i og med at fremstillingsmaterialet har en god varmeledningsevne, og at der vælges en tykkelse, som tillader en god effekttransport ved varmeledning både i tykkelsesretningen og langs domen.It is important that the surface of the dome can exchange radiant heat, which places special demands on the surface treatment, since it is important to obtain an emission number as close to 1 as possible. The surface treatment is not illustrated, but may for example consist of a lacquer or an anodizing in the case of an aluminum surface. With varnish or anodizing, a reasonable scratch resistance and resistance to the influence of corrosive media such as ammonia and bactericides used regularly in modern housing systems can be ensured. . The dome must also have good heat conduction properties such that there is a uniform heat distribution over its entire surface, which is achieved in that the manufacturing material has a good thermal conductivity and that a thickness is chosen which permits good heat transfer in both the thickness direction and along the dome.

Effektudvekslingslegemets kuppelformede facon opnås let ved fx dybtrækning af en metalplade, ved spåntagende bearbejdning eller ved støbning og når en sådan plade er ophængt således at kuplens udvendige overflade peger nedad mod staldanlæggets gulvflade, hvor dyrene opholder sig, fås en måle-flade, som dækker et passend udsnit af et staldgulv. Kuppelformen skal ikke nødvendigvis følge en matematisk formel, men kan hensigtsmæssig være kugleskalsformet, paraboloid eller faceteret, eller kombinationer af disse. Som det fremgår af Fig. 1 har den her viste kuppel en facet i form af en plan flade 32, som fremkommer ved at kuplens nedadvendende flade er udformet plan, men parallelt med et ækvatorialplan for en kugleskalsflade. Den viste kuppel er tillige afskåret opadtil langs en opadvendende rand 30 neden for et ækvatorialplan.The dome-shaped shape of the power exchange body is easily obtained by, for example, deep drawing of a metal plate, by machining or by casting and when such a plate is suspended so that the outside surface of the dome points downwards to the floor surface of the stable, where the animals reside, a measuring surface is obtained. suitable section of a barn floor. The dome shape does not necessarily follow a mathematical formula, but may be conveniently spherical, paraboloid or faceted, or combinations thereof. As shown in FIG. 1, the dome shown here has a facet in the form of a flat surface 32 which is formed by the downwardly facing surface of the dome being formed plane, but parallel to an equatorial plane of a ball shell surface. The dome shown is also cut upwardly along an upward edge 30 below an equatorial plane.

Støvskærmen 24 er indrettet så den i det mindste når ud til og strækker sig ud over kugleskallens øvre rand 30 så den beskytter hele kuplen. En forbindelse mellem effektudvekslingslegemets øverste randdel og støvskærmen er ikke vist i detaljer men kan hensigtsmæssig være en del af konstruktionen.The dust shield 24 is arranged to at least reach and extend beyond the upper edge 30 of the ball shell to protect the entire dome. A connection between the upper edge portion of the power exchange body and the dust shield is not shown in detail but may conveniently be part of the construction.

Det er muligt at opsætte sensoren med sit kuppelformede effektudvekslingslegeme opadvendende, og dette kan være fordelagtigt i staldanlæg hvor der anvendes overbrusning af svin. I det tilfælde er det nemlig vigtig at beskytte sensorens elektroniske komponenter mod fugt, og her vil kuplen kunne fungere både som beskyttelsesskærm og som den aktive del af en sensor.It is possible to set up the sensor with its dome-shaped power exchange body upwards, and this can be advantageous in housing plants where pig spraying is used. In this case, it is important to protect the sensor's electronic components from moisture, and here the dome can function both as a protective shield and as the active part of a sensor.

I Fig. 8 ses et snit gennem en alternativ udformning af en chil sensor. Her er der monteret et enkelt print 27, som holder alle komponenter. Printet 27 er fæstnet indvendigt i kuplen til stag langs kuplens rand. Denne kuppel kan udformes uden en nedadvendende facet.In FIG. 8 is a section through an alternative embodiment of a chill sensor. Here is mounted a single print 27 which holds all components. Printed 27 is fastened internally in the dome to the rod along the rim of the dome. This dome can be designed without a downward facing facet.

Henvisningstal:Reference number:

StaldanlægHousing Construction

Signal til omgivelserneSignal to the surroundings

Outputoutput

Termosensorens elektroniske delElectronic part of the thermosensor

Processorprocessor

Termosensorenthermal sensor

Indre overfladeInner surface

Ydre overfladeOuter surface

EffektudvekslingslegemePower Exchange Body

Sensorelement effektsignal strømsignal spændingssignalSensor element power signal current signal voltage signal

Varmelegeme kreds forstærker referencetemperaturHeater circuit amplifies reference temperature

Målt temperatur reguleringssignalMeasured temperature control signal

Dyrenes opholdszoneThe living area of the animals

Luftens bevægelseThe movement of air

Jævnstrøms spændingskildeDC voltage source

LedningWire

StøvskærmDust Monitor

Første printFirst print

Komponentercomponents

Yderligere printAdditional print

Elektrisk ledningsforbindelseElectrical wiring

Varmestrålingheat radiation

Kugleskallens øvre randThe upper edge of the bullet shell

Isolerende legemeInsulating body

Plan fladeFlat surface

Signalenhedsignal Unit

34 Stag34 Stag

Claims (9)

PATENTKRAVpatent claims 1. Fremgangsmåde til måling af chili i ventilerede staldanlæg (1) hvori et eller flere dyr har ophold og hvor et eller flere sensorelementer (10) tilvejebringes i et område af staldanlægget (1) hvor ventilationen påfører luften en forudbestemt bevægelseshastighed (21,21 a, 21 b, 21 c) og hvor dyrene tillige er påvirkede af luftens bevægelseshastighed, hvor chili sensorelementet (10) etablerer en termisk balance i forhold til dyrenes overfladetemperatur, og afgiver et signal, som er indikativ for den effekt, som sensoren må tilføres for at etablere eller opretholde den termiske balance kendetegnet ved at sensorelementet (10) har et effektudvekslingslegeme (9) med en ydre overflade (8) vendt mod omgivelserne hvis temperatur holdes konstant inden for en måle- og reguleringsusikkerhed på en ønsket temperatur som er forskellig fra dyrenes normale overfladetemperatur fortrinsvist 1 til 25 grader celsius fra dyrenes normale overfladetemperatur, foretrukket 2 til 15 grader celsius, mere foretrukket 3 til 10 grader celsius fra dyrenes normale overfladetemperatur idet den tilførte effekt til opretholdelse af effektudvekslingslegemets overfladetemperatur registreres og tilføres et regulerings og styringsanlæg hørende til staldanlægget.A method of measuring chilli in ventilated stables (1) in which one or more animals resides and wherein one or more sensor elements (10) are provided in an area of the stables (1) where the ventilation imposes a predetermined rate of movement (21.21 a). , 21 b, 21 c) and where the animals are also affected by the air movement speed, where the chilli sensor element (10) establishes a thermal balance with respect to the surface temperature of the animals and gives a signal indicative of the power to which the sensor must be applied. establishing or maintaining the thermal balance characterized in that the sensor element (10) has a power exchange body (9) having an outer surface (8) facing the environment whose temperature is kept constant within a measurement and control uncertainty at a desired temperature different from that of the animals; normal surface temperature preferably 1 to 25 degrees Celsius from the normal surface temperature of the animals, preferably 2 to 15 degrees Celsius us, more preferably 3 to 10 degrees Celsius from the normal surface temperature of the animals, with the applied power for maintaining the surface temperature of the power exchange body being recorded and supplied with a control and control system belonging to the stable. 2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved at effektudvekslingslegemet (9):Method according to claim 1, characterized in that the power exchange body (9): - udveksler effekt i form af strålingsvarme med omgivelserne og i særdeleshed med dyrene,- exchanges power in the form of radiant heat with the environment and in particular with the animals, - udveksler effekt i form af konvektionsvarme med den omgivende luft, og endelig- exchanges power in the form of convection heat with the ambient air, and finally - modtager positiv effekt fra et til effektudvekslingslegemet (9) hørende elektrisk drevet varmelegeme (14), der afgiver effekt til effektudvekslingslegemet (9) idet den heraf resulterende overfladetemperatur på effektudvekslingslegemets ydre overflade (8) måles og anvendes til styring af varmelegemets (14) effektafgivelse.- receives positive power from an electrically driven heater (14) belonging to the power exchange body (14), which provides power to the power exchange body (9), the resulting surface temperature of the power exchange body outer surface (8) being measured and used to control the power output of the heater body (14) . 3. Fremgangsmåde ifølge krav 2, kendetegnet ved, at sensorelementets effektudvekslingslegeme (9) udveksler effekt med omgivelserne via en udvendig kuppelformet overflade (8), idet legemet tillige har en indvendig overflade (7) og modtager varmeeffekten fra varmelegemet (14) på sin indvendige overflade (7).Method according to claim 2, characterized in that the power exchange body (9) of the sensor element exchanges power with the surroundings via an outer dome-shaped surface (8), the body also having an inner surface (7) and receiving the heat effect from the heating element (14) on its interior. surface (7). 4. Sensorelement til måling af luftens chili effekt på ensvarme dyr i et staldanlæg, kendetegnet ved, at sensorelementet (10) omfatter et effektudvekslingslegeme (9) og en temperaturreguleringsmekanisme indrettet til at holde en udvendig overflade (8) af effektudvekslingslegemet (9) på en, inden for en måle- og reguleringsusikkerhed, konstant temperatur ved tilførsel af effekt til effektudvekslingslegemet (9) samt en målerenhed til måling af den effekt, som er tilført effektudvekslingslegemet (9), samt en signalenhed (33) til afgivelse af signal (2) til omgivelserne indeholdende information om størrelsen af den tilførte effekt.Sensor element for measuring the air's chili effect on single-heat animals in a stable, characterized in that the sensor element (10) comprises a power exchange body (9) and a temperature control mechanism adapted to hold an outside surface (8) of the power exchange body (9) on a , within a measurement and regulation uncertainty, constant temperature when supplying power to the power exchange body (9), and a measuring unit to measure the power supplied to the power exchange body (9), and a signal unit (33) for output of signal (2) to the environment containing information about the magnitude of the applied power. 5. Sensorelement ifølge krav 4, kendetegnet ved, at den effekt, som tilføres effektudvekslingslegemet (9) altid er positiv og at effektudvekslingslegemets ydre overflade (8) følgelig har en temperatur, som ligger over dyrenes overfladetemperatur, fortrinsvist 1- 25 grader Celsius over, foretrukket 2-15 grader over, mere foretrukket 3-10 grader over dyrenes normale overfladetemperatur.Sensor element according to claim 4, characterized in that the power supplied to the power exchange body (9) is always positive and that the external surface (8) of the power exchange body consequently has a temperature which is above the surface temperature of the animals, preferably from 1 to 25 degrees Celsius. preferably 2-15 degrees above, more preferably 3-10 degrees above the normal surface temperature of the animals. 6. Sensorelement ifølge krav 4, kendetegnet ved, at effektudvekslingslegemet er kuppelformet og ophængt således at kuplens udvendige overflade peger nedad mod staldanlæggets gulvflade hvor dyrene opholder sig.Sensor element according to claim 4, characterized in that the power exchange body is dome-shaped and suspended so that the outside surface of the dome faces downwards towards the floor surface of the stable where the animals reside. 7. Sensorelement ifølge krav 4, kendetegnet ved, at sensorelementet (10) omfatter en støvtæt skærm (24), som ligger oven over effektudvekslingslegemet (9) når sensorelementet er ophængt.Sensor element according to claim 4, characterized in that the sensor element (10) comprises a dustproof screen (24) which is above the power exchange body (9) when the sensor element is suspended. 8. Sensorelement ifølge krav 4, kendetegnet ved, at effektudvekslingslegemets udvendige overflade (8) udgøres af den ene side af en metalplade, og at denne overflade (8) er behandlet til opnåelse af et emissionstal tæt på 1.Sensor element according to claim 4, characterized in that the external surface (8) of the power exchange body is constituted by one side of a metal plate and that this surface (8) is treated to obtain an emission number close to 1. 9. Sensorelement ifølge krav 4, kendetegnet ved, at effektudvekslingslegemet (9) er omdrejningssymmetrisk, således at udveksling af effekt med omgivelserne via legemets ydre overflade (8) er uafhængig af retningen, når sensorelementet (10) er ophængt med lodret symmetriakse.Sensor element according to claim 4, characterized in that the power exchange body (9) is rotationally symmetrical, so that exchange of power with the surroundings via the outer surface (8) of the body is independent of the direction when the sensor element (10) is suspended with vertical axis of symmetry. 1/61.6
Figure DK179435B1_C0001
Figure DK179435B1_C0001
DKPA201670985A 2016-12-13 2016-12-13 Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element DK179435B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670985A DK179435B1 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element
PCT/DK2017/050394 WO2018108219A1 (en) 2016-12-13 2017-11-24 Method for measuring chill in ventilated housing facilities and sensor element thereto

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA201670985A DK179435B1 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DK179435B1 true DK179435B1 (en) 2018-07-27
DK201670985A1 DK201670985A1 (en) 2018-07-27

Family

ID=62559841

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DKPA201670985A DK179435B1 (en) 2016-12-13 2016-12-13 Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element

Country Status (2)

Country Link
DK (1) DK179435B1 (en)
WO (1) WO2018108219A1 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9078400B2 (en) * 2004-03-01 2015-07-14 Montec Pty. Ltd Method and apparatus for environmental control according to perceived temperature
US20110284174A1 (en) * 2010-05-21 2011-11-24 Kevin Lynn Hoover Method for controlling environmental conditions of livestock based upon the dynamics between temperature and wind chill
NL2013976B1 (en) * 2014-12-12 2016-09-01 Autarkis B V Ventilation assembly comprising PCM.

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018108219A1 (en) 2018-06-21
DK201670985A1 (en) 2018-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101856845B1 (en) Insect breeding equipment and breeding management system, management methods of rearing management system
Youssef et al. Towards real-time control of chicken activity in a ventilated chamber
EP1653333A3 (en) Multiprocessor computer for distribution of tasks according to heat emission and processor temperature
US12137666B2 (en) Method and apparatus for optimizing energy and water used for cooling livestock
Mutaf et al. Intermittent partial surface wetting and its effect on body-surface temperatures and egg production of white and brown domestic laying hens in Antalya (Turkey)
WO2009074153A1 (en) Method for prediction of time of birth, climate control and warning in animal houses and application hereof
Justino et al. The impact of evaporative cooling on the thermoregulation and sensible heat loss of sows during farrowing
DK179435B1 (en) Method for measuring chill in ventilated stables, as well as sensor element
Rowley et al. Non-contact infrared thermometers can accurately measure amphibian body temperatures
JP6697672B2 (en) Abnormality determination system, abnormality determination device, and abnormality determination method
Maskal et al. Evaluation of floor cooling on lactating sows under mild and moderate heat stress
Bjerg et al. Review of methods to mitigate heat stress among sows
CN105147256B (en) One boar physiological status forecasting system and device
CN113589872B (en) Pigsty temperature and humidity control method, device and system and storage medium
de Queiroz et al. Sensible heat transfer and thermal windows in Dasyprocta leporina (Mammalia, Rodentia)
KR101831928B1 (en) Customized lab animal breeding system
Schwanz et al. Costs of thermoregulation in variable thermal environments in the jacky dragon (Amphibolurus muricatus)
Pang et al. Field evaluation of a water-cooled cover for cooling sows in hot and humid climates
Fortin et al. Body temperature and resting behavior of greater snow goose goslings in the high Arctic
DK200200039A (en) Method and plant for controlling the temperature in an area of an animal shed
JP3848625B2 (en) Biological environmental control device
Beshada et al. Energy consumption of heat pads and heat lamps and aerial environment in a commercial swine farrowing facility.
Xiong Engineering solutions to address several current livestock and poultry housing challenges
de Queiroz et al. Daily variations in the thermoregulatory behaviors of naked neck broilers in an equatorial semi-arid environment
Jongbo Investigation into an alternative approach of environmental control to enhance sensible heat transfer from broiler chickens during hot weather periods

Legal Events

Date Code Title Description
PAT Application published

Effective date: 20180614

PME Patent granted

Effective date: 20180727

PBP Patent lapsed

Effective date: 20231213