多功能动物呼吸代谢分析系统技术方案

多功能动物呼吸代谢分析系统属鼠、兔、狗、畜禽、灵长类、人类等能量代谢研究领域，本实用新型专利技术由动物呼吸装置、气体分析仪组和微机控制采集装置组成，其中一个电磁阀的首端与空气入口连接，另一个电磁阀的首端与两个活接的尾端连接，两个电磁阀的尾端与ＣＯ２传感器的首端连接，微机分别与两个电磁阀、ＣＯ２传感器、ＣＨ４传感器和Ｏ２传感器连接。本实用新型专利技术具有多功能化，可根据不同的需求，分别采用移动式呼吸测热法、密闭式呼吸测热法、开放式呼吸测热法进行测试；被测实验动物的体重范围大，为１０ｇ－１０００ｋｇ；可用一套分析仪，按时间顺序分别分析采集多个动物呼吸室里的动物气体的变换量，在Ｏ２、ＣＯ２和ＣＨ４测试方面具有高的精确度、稳定性和可重复性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属鼠、兔、狗、畜禽、灵长类、人类等能量代谢研究领域。
技术介绍
移动式呼吸测热法、密闭式呼吸测热法和开放式呼吸测热法都是间接测热法之一，它们主要是利用该系统根据动物的呼吸量(如耗02量、产生c02量、产生C&量)，计算出呼吸商(R.Q.)和产热量(HP)。移动式呼吸测热法，制造成本低，具有可移动性，在使用时，不受环境的限制，能在畜牧生产现场应用，缺点是测试时间短， 一般不超过l个小时。密闭式呼吸测热法和开放式呼吸测热法，制造成本较高，该设备不可移动，能长时间连续对受试动物进行测定，测定时间超过24小时。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多功能动物呼吸代谢分析系统。本技术由动物呼吸装置i、气体分析仪组ii和微机控制采集装置ni组成，其中微机控制采集装置m中电磁阀io的首端与动物呼吸装置i中空气入口 a连接,微机控制采集装置ni中电磁阀9的首端与动物呼吸装置i中活接7和活接8的尾端连接；电磁阀9和电磁阀10的尾端与气体分析仪组n中co2传感器ii的首端连接;微机控制采集装置m中的微机16分别与电磁阀9和电磁阀10连接，微机16还采集和储存气体分析仪组II中C02传感器11、 CH,传感器12和02传感器13输出的电信号。动物呼吸装置I由空气入口 A、动物呼气口 B、空气入口 C、呼吸面罩1、逆止阀2、逆止阀3、活接4、储气袋5、动物呼吸室6、活接7和活接8组成，空气入口A与微机控制采集装置III中的电磁阀IO首端连接；动物呼气口B、呼吸面罩l、逆止阀3、活接4、储气袋5和活接7串联连接；动物呼吸室6经活接8与活接7的尾端连接；空气入口C经逆止阀2与逆止阀3的首端连接。气体分析仪组II由C(U专感器11、 Oi传感器12、 02传感器13、气体流量计14、抽气泵15和排气口 D组成，0)2传感器11、 C仏传感器12、 02传感器13、气体流量计14、抽气泵15和排气口 D串联连接，0)2传感器11的首端与电磁阀9和电磁阀10的尾端连接，CCU专感器11、 C仏传感器12和02传感器13输出的电信号由微机控制采集装置III中微机16进行采集和储存。微机控制采集装置III由电磁阀9、电磁阀IO、微机16和打印机17组成，微机16分别与电磁阀9、电磁阀10和打印机17连接，微机16按不同时间顺序，控制电磁阀9和电磁阀10，微机16还采集和储存气体分析仪组II中C02传感器11、 Cft传感器12和02传感器13输出的电信号。本技术解决关键问题采用的技术方案是1. 利用密闭式呼吸测热法测定动物所产热量时，首先要根据不同种动物的体积，来制作相应的动物呼吸室，使动物能放入动物呼吸室内，并进行固定。 一般动物呼吸室的容积为0. 03m3—10m3。2. 利用移动式呼吸测热法测定动物所产热量时，先要根据不同种动物的鼻嘴形状，来制作相应的动物呼吸面罩1和储气袋5，气袋能储存50—400L气体。3. 气体分析仪气路连接顺序是动物呼出的气体首先进入c02传感器11，然后依次进入Oi传感器12、 02传感器3、气体流量计14、抽气泵15，最后排空。气体分析仪组II测试浓度范围02: 180000—215000ppm (顺磁法或离子流法)；C02: 0—20000卯m (近红外发光法)；CH4: 0—2000ppm (近红外发光法)4. 利用微机16的采集器进行采集分析仪分析得出的各浓度信号，并自动进行储存。本技术的工作过程如下1. 当用移动式呼吸测热法时，将动物带上呼吸面罩l，当动物吸气时，逆止阀2开启，逆止阀3关闭，空气由入气口C，经过逆止阀2，经过呼吸面罩l,进入动物体内B进行气体交换；当动物呼气时，逆止阀2关闭，逆止阀3开启，动物体呼出气体后，经过呼吸面罩l、逆止阀3和活接4，进入储气袋5，将动物呼出的气体储存起来，待日后进行气体分析；储气袋5的尾端与活接7的首端连接，将活接8断开，活接8的尾端用堵丝封住，活接7尾端与电磁阀9的首端连接，即可使气体进入分析仪组n。2. 当用密闭式呼吸测热法或开放式呼吸测热法直接对动物进行呼吸测热时，将活接7断开，将活接8接通，使活接8的尾端与电磁阀9的首端连接，然后开启气体分析仪组II和微机控制采集装置III后，微机16以一定时间(3 5分钟)循环控制电磁阀9和电磁阀10，当电磁阀9关闭时，电磁阀10开启，户外空气由空气入口 A经电磁阔10，进入气体分析仪组II;当电磁阀9开启，电磁阀IO关闭，动物呼吸室6的气体经电磁阀9进入气体分析仪组n，即可对动物进行气体分析。本技术的积极效果在于1. 具有多功能化，可根据不同的需求，分别采用移动式呼吸测热法、密闭式呼吸测热法、开放式呼吸测热法进行测试。2. 所适应的被测实验动物的体重范围大，为10g—1000kg。3. 可用一套分析仪，按时间顺序分别分析采集多个动物呼吸室里的动物气体的变换量，在02、 c02和Cli测试方面具有高的精确度、稳定性和可重复性。附图说明图1为多功能动物呼吸代谢分析系统结构图其中i.动物呼吸装置 n.气体分析仪组 m.微机控制采集装置 a.空气入口B.动物呼气口 C.空气入口D.排气口l.呼吸面罩2.逆止阀3.逆止阀4.活接5.储气袋6.动物呼吸室7.活接8.活接9.电磁阀10.电磁阀 11丄02传感器12.CHW专感器13.02传感器14.气体流量计15.抽气泵 16.微机 17.打印机具体实施方式1. 动物呼吸装置I :将受试动物套上呼吸面罩1，呼吸面罩1下端呼吸口是由4分铜三通连接，铜三通的二个气进气口和排气口分别与4分逆止阔2和4分逆止阀3连接，4分逆止阀3的出气口与储气袋5.动物呼吸室6的出气口与电磁阀之间是用010mra的硅胶管连接。2. 气体分析仪组II:电磁阀9.电磁阀10的出气口及各分析传感器之间均用①10mm的硅胶管连接。3. 微机控制采集装置III:电磁阀9和电磁阀10与微机16之间的连接均用3芯电线连接;CCU专感器11、 CH4传感器12和02传感器13与微机16控制采集器均由4芯电缆线连接。动物呼吸装置I的呼吸面罩是用牛皮制作的，牛皮外层涂上一层l-2mm的硅橡胶。接出的通气管是铜制的4分三通，分别与逆止阀2和逆止阀3连接，进空气的管用塑料软管与逆止阀连接，逆止阀3与活接头4之间由塑料软管连接。活接头4的另一端与储气袋5连接，储气袋5的出口与塑料软管连接，然后与活接7连接。动物呼吸装置I的储气袋5用医用氧气袋的材质制作，其容积为50—400L;动物呼吸室6的容积为0. 03m3—10m3，用玻璃或铁角钢来制作的。气体分析仪之间所用的连接管路均是硅橡胶管。权利要求1.一种多功能动物呼吸代谢分析系统，由动物呼吸装置(I)、气体分析仪组(II)和微机控制采集装置(III)组成，其特征在于微机控制采集装置(III)中电磁阀(10)的首端与动物呼吸装置(I)中空气入口(A)连接，微机控制采集装置(III)中电磁阀(9)的首端与动物呼吸装置(I)中活接(7)和活接(8)的尾端连接；电磁阀(9)和电磁阀(10)的尾端与气体分析仪组(II)中CO2传感器(11)的首端连接；微机控制采集装置(III)中的微机(16)分别与电磁阀(9)和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能动物呼吸代谢分析系统，由动物呼吸装置（Ⅰ）、气体分析仪组（Ⅱ）和微机控制采集装置（Ⅲ）组成，其特征在于微机控制采集装置（Ⅲ）中电磁阀（１０）的首端与动物呼吸装置（Ⅰ）中空气入口（Ａ）连接，微机控制采集装置（Ⅲ）中电磁阀（９）的首端与动物呼吸装置（Ⅰ）中活接（７）和活接（８）的尾端连接；电磁阀（９）和电磁阀（１０）的尾端与气体分析仪组（Ⅱ）中ＣＯ↓［２］传感器（１１）的首端连接；微机控制采集装置（Ⅲ）中的微机（１６）分别与电磁阀（９）和电磁阀（１０）连接，微机（１６）还采集和储存气体分析仪组（Ⅱ）中ＣＯ↓［２］传感器（１１）、ＣＨ↓［４］传感器（１２）和Ｏ↓［２］传感器（１３）输出的电信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨华明，
申请(专利权)人：杨华明，马青，
类型：实用新型
国别省市：82[中国|长春]