專利名稱：多功能動物呼吸代謝分析系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬鼠、兔、狗、畜禽、靈長類、人類等能量代謝研究領域。
背景技術：
移動式呼吸測熱法、密閉式呼吸測熱法和開放式呼吸測熱法都是間接測熱法之一，它們主要是利用該系統根據動物的呼吸量(如耗02量、產生c02量、產生C&量)，計算出呼吸
商(R.Q.)和產熱量(HP)。
移動式呼吸測熱法，制造成本低，具有可移動性，在使用時，不受環境的限制，能在畜牧生產現場應用，缺點是測試時間短， 一般不超過l個小時。
密閉式呼吸測熱法和開放式呼吸測熱法，制造成本較高，該設備不可移動，能長時間連續對受試動物進行測定，測定時間超過24小時。發明內容
本實用新型的目的在于提供一種多功能動物呼吸代謝分析系統。
本實用新型由動物呼吸裝置i、氣體分析儀組ii和微機控制采集裝置ni組成，其中微機控制采集裝置m中電磁閥io的首端與動物呼吸裝置i中空氣入口 a連接,微機控制采集裝置ni中電磁閥9的首端與動物呼吸裝置i中活接7和活接8的尾端連接；電磁閥9和電磁閥10的尾端與氣體分析儀組n中co2傳感器ii的首端連接;微機控制采集裝置m中的微機16分別
與電磁閥9和電磁閥10連接，微機16還采集和儲存氣體分析儀組II中C02傳感器11、 CH,傳感器12和02傳感器13輸出的電信號。
動物呼吸裝置I由空氣入口 A、動物呼氣口 B、空氣入口 C、呼吸面罩1、逆止閥2、逆止閥3、活接4、儲氣袋5、動物呼吸室6、活接7和活接8組成，空氣入口A與微機控制采集裝置III中的電磁閥IO首端連接；動物呼氣口B、呼吸面罩l、逆止閥3、活接4、儲氣袋5和活接7串聯連接；動物呼吸室6經活接8與活接7的尾端連接；空氣入口C經逆止閥2與逆止閥3的首端連接。
氣體分析儀組II由C(U專感器11、 Oi傳感器12、 02傳感器13、氣體流量計14、抽氣泵15和排氣口 D組成，0)2傳感器11、 C仏傳感器12、 02傳感器13、氣體流量計14、抽氣泵15和排氣口 D串聯連接，0)2傳感器11的首端與電磁閥9和電磁閥10的尾端連接，CCU專感器11、 C仏傳感器12和02傳感器13輸出的電信號由微機控制采集裝置III中微機16進行采集和儲存。
微機控制采集裝置III由電磁閥9、電磁閥IO、微機16和打印機17組成，微機16分別與電磁閥9、電磁閥10和打印機17連接，微機16按不同時間順序，控制電磁閥9和電磁閥10，微機16還采集和儲存氣體分析儀組II中C02傳感器11、 Cft傳感器12和02傳感器13輸出的電信號。
本實用新型解決關鍵問題采用的技術方案是
1. 利用密閉式呼吸測熱法測定動物所產熱量時，首先要根據不同種動物的體積，來制作相應的動物呼吸室，使動物能放入動物呼吸室內，并進行固定。 一般動物呼吸室的容積為0. 03m3—10m3。
2. 利用移動式呼吸測熱法測定動物所產熱量時，先要根據不同種動物的鼻嘴形狀，來制作相應的動物呼吸面罩1和儲氣袋5，氣袋能儲存50—400L氣體。
3. 氣體分析儀氣路連接順序是動物呼出的氣體首先進入c02傳感器11，然后依次進入Oi傳感器12、 02傳感器3、氣體流量計14、抽氣泵15，最后排空。氣體分析儀組II測試濃度范圍02: 180000—215000ppm (順磁法或離子流法)；C02: 0—20000卯m (近紅外發光法)；CH4: 0—2000ppm (近紅外發光法)
4. 利用微機16的采集器進行采集分析儀分析得出的各濃度信號，并自動進行儲存。本實用新型的工作過程如下
1. 當用移動式呼吸測熱法時，將動物帶上呼吸面罩l，當動物吸氣時，逆止閥2開啟，逆止閥3關閉，空氣由入氣口C，經過逆止閥2，經過呼吸面罩l,進入動物體內B進行氣體交換；當動物呼氣時，逆止閥2關閉，逆止閥3開啟，動物體呼出氣體后，經過呼吸面罩l、逆止閥3和活接4，進入儲氣袋5，將動物呼出的氣體儲存起來，待日后進行氣體分析；儲氣袋5的尾端與活接7的首端連接，將活接8斷開，活接8的尾端用堵絲封住，活接7尾端與
電磁閥9的首端連接，即可使氣體進入分析儀組n。
2. 當用密閉式呼吸測熱法或開放式呼吸測熱法直接對動物進行呼吸測熱時，將活接7斷開，將活接8接通，使活接8的尾端與電磁閥9的首端連接，然后開啟氣體分析儀組II和微機控制采集裝置III后，微機16以一定時間(3 5分鐘)循環控制電磁閥9和電磁閥10，當電磁閥9關閉時，電磁閥10開啟，戶外空氣由空氣入口 A經電磁闊10，進入氣體分析儀組II;當電磁閥9開啟，電磁閥IO關閉，動物呼吸室6的氣體經電磁閥9進入氣體分析儀組n，即可對動物進行氣體分析。
本實用新型的積極效果在于
1. 具有多功能化，可根據不同的需求，分別采用移動式呼吸測熱法、密閉式呼吸測熱法、開放式呼吸測熱法進行測試。
2. 所適應的被測實驗動物的體重范圍大，為10g—1000kg。
3. 可用一套分析儀，按時間順序分別分析采集多個動物呼吸室里的動物氣體的變換量，在02、 c02和Cli測試方面具有高的精確度、穩定性和可重復性。
圖1為多功能動物呼吸代謝分析系統結構圖
其中i.動物呼吸裝置 n.氣體分析儀組 m.微機控制采集裝置 a.空氣入口
B.動物呼氣口 C.空氣入口D.排氣口l.呼吸面罩2.逆止閥3.逆止閥4.活接5.儲氣袋6.動物呼吸室7.活接8.活接9.電磁閥10.電磁閥 11丄02傳感器12.CHW專感器13.02傳感器14.氣體流量計15.抽氣泵 16.微機 17.打印機具體實施方式
1. 動物呼吸裝置I :將受試動物套上呼吸面罩1，呼吸面罩1下端呼吸口是由4分銅三
通連接，銅三通的二個氣進氣口和排氣口分別與4分逆止闊2和4分逆止閥3連接，4分逆止閥3的出氣口與儲氣袋5.動物呼吸室6的出氣口與電磁閥之間是用010mra的硅膠管連接。
2. 氣體分析儀組II:電磁閥9.電磁閥10的出氣口及各分析傳感器之間均用①10mm的硅膠管連接。
3. 微機控制采集裝置III:電磁閥9和電磁閥10與微機16之間的連接均用3芯電線連接;CCU專感器11、 CH4傳感器12和02傳感器13與微機16控制采集器均由4芯電纜線連接。
動物呼吸裝置I的呼吸面罩是用牛皮制作的，牛皮外層涂上一層l-2mm的硅橡膠。接出的通氣管是銅制的4分三通，分別與逆止閥2和逆止閥3連接，進空氣的管用塑料軟管與逆止閥連接，逆止閥3與活接頭4之間由塑料軟管連接。活接頭4的另一端與儲氣袋5連接，儲氣袋5的出口與塑料軟管連接，然后與活接7連接。
動物呼吸裝置I的儲氣袋5用醫用氧氣袋的材質制作，其容積為50—400L;動物呼吸室6的容積為0. 03m3—10m3，用玻璃或鐵角鋼來制作的。
氣體分析儀之間所用的連接管路均是硅橡膠管。
權利要求1.一種多功能動物呼吸代謝分析系統，由動物呼吸裝置(I)、氣體分析儀組(II)和微機控制采集裝置(III)組成，其特征在于微機控制采集裝置(III)中電磁閥(10)的首端與動物呼吸裝置(I)中空氣入口(A)連接，微機控制采集裝置(III)中電磁閥(9)的首端與動物呼吸裝置(I)中活接(7)和活接(8)的尾端連接；電磁閥(9)和電磁閥(10)的尾端與氣體分析儀組(II)中CO2傳感器(11)的首端連接；微機控制采集裝置(III)中的微機(16)分別與電磁閥(9)和電磁閥(10)連接，微機(16)還采集和儲存氣體分析儀組(II)中CO2傳感器(11)、CH4傳感器(12)和O2傳感器(13)輸出的電信號。
2. 按權利要求1所述的多功能動物呼吸代謝分析系統，其特征在于其中所述的動物呼吸裝置(I)由空氣入口(A)、動物呼氣口(B)、空氣入口(C)、呼吸面罩(l)、逆止閥(2)、逆止閥(3) 、活接(4)、儲氣袋(5)、動物呼吸室(6)、活接(7)和活接(8)組成，空氣入口(A)與微機控制采集裝置(III)中的電磁閥(IO)首端連接；動物呼氣口(B)、呼吸面罩(l)、逆止閥(3)、活接(4) 、儲氣袋(5)和活接(7)串聯連接；動物呼吸室(6)經活接(8)與活接(7)的尾端連接；空氣入口 (C)經逆止閥(2)與逆止閥(3)的首端連接。
3. 按權利要求1所述的多功能動物呼吸代謝分析系統，其特征在于其中所述的氣體分析儀組(II)由C02傳感器(11)、 CH,傳感器(12)、 02傳感器(13)、氣體流量計(14)、抽氣泵(15)和排氣口 (D)組成，C02傳感器(11)、 CHJ專感器(12)、 02傳感器(13)、氣體流量計(14)、抽氣泵(15)和排氣口 (D)串聯連接，C02傳感器(ll)的首端與電磁閥(9)和電磁閥(10)的尾端連接，C02傳感器(11)、 CPU專感器(12)和02傳感器(13)輸出的電信號由微機控制采集裝置m中微機(i6)采集和儲存。
4. 按權利要求1所述的多功能動物呼吸代謝分析系統，其特征在于其中所述的微機控制采集裝置(III)由電磁閥(9)、電磁閥(IO)、微機(16)和打印機(17)組成，微機(16)分別與電磁閥(9)、電磁閥(10)和打印機(17)連接，微機(16)按不同時間順序，控制電磁閥(9)和電磁閥(10)，微機(16)還釆集和儲存氣體分析儀組(II)中C02傳感器(11)、 QM專感器(12)和02傳感器(13)輸出的電信號。
專利摘要多功能動物呼吸代謝分析系統屬鼠、兔、狗、畜禽、靈長類、人類等能量代謝研究領域，本實用新型由動物呼吸裝置、氣體分析儀組和微機控制采集裝置組成，其中一個電磁閥的首端與空氣入口連接，另一個電磁閥的首端與兩個活接的尾端連接，兩個電磁閥的尾端與CO<sub>2</sub>傳感器的首端連接，微機分別與兩個電磁閥、CO<sub>2</sub>傳感器、CH<sub>4</sub>傳感器和O<sub>2</sub>傳感器連接。本實用新型具有多功能化，可根據不同的需求，分別采用移動式呼吸測熱法、密閉式呼吸測熱法、開放式呼吸測熱法進行測試；被測實驗動物的體重范圍大，為10g-1000kg；可用一套分析儀，按時間順序分別分析采集多個動物呼吸室里的動物氣體的變換量，在O<sub>2</sub>、CO<sub>2</sub>和CH<sub>4</sub>測試方面具有高的精確度、穩定性和可重復性。
文檔編號G01N33/48GK201426710SQ200920093969
公開日2010年3月24日 申請日期2009年7月9日 優先權日2009年7月9日
發明者楊華明 申請人:楊華明;馬 青