基于MCU和CFD的鸡舍氨气检测装置设计与试验

为了准确测量肉鸡养殖过程中鸡舍内的氨气浓度,实现舍内氨气环境的精准调控,设计了一种由气体检测系统、气体循环系统和辅助装置构成的主动式氨气检测装置.装置通过控制风扇实现状态切换,使用电化学氨气模组检测气体,通过微控制器(Micro control unit,MCU)实现浓度数据分析、处理,并运用计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术模拟装置在不同状态下的速度云图和速度矢量图,由此得到空气龄,确定单次进气时间.装置在氨气检测状态时气流呈逆时针循环流动,使氨气浓度更均匀,最大空气龄为0.804 s,装置设定单次检测时间为1 s,每10 s检测一次,每6个值的均值作为1 min的值.在养殖鸡舍内进行现场试验,结果表明本文装置检测的氨气浓度和氨气变送器检测值的Pearson相关系数达到0.832,与检测结果趋势相符,平均相差为3.46％,方差也较小,总体比氨气变送器检测值波动小,检测更稳定.该检测装置具有速度快、精度高和稳定性强等优点.