一种监测养殖动物代谢气体的装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明属于动物营养研宄领域，尤其涉及一种监测养殖动物代谢气体的装置，还涉及一种监测养殖动物代谢气体的方法，适用于养殖动物营养代谢、毒理、生理等领域的代谢气体测定和研宄。
【背景技术】
[0002]对于养殖业，如何详细研宄养殖动物的新陈代谢，对研宄养殖动物生理状态和研发高转化效率饲料以及营养物质代谢有重要作用。以前的研宄，由于试验方法的限制，对养殖动物的新陈代谢的研宄忽略了代谢消耗和产生的气体部分。养殖动物在过程中会消耗氧气，产生二氧化碳、二氧化硫、氨气等气体。如若不考虑这些气体，对养殖动物的新陈代谢中的碳循环、氮循环等物质研宄将受影响。这些问题早已被研宄者们发现，并且设计了封闭的代谢笼进行完善，但是封闭性的代谢笼的供应气体并不是养殖环境气体，对实际生产的指导作用相对较小。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是在于针对现有技术存在的上述问题，
提供了一种监测养殖动物代谢气体的装置，尽可能和实际养殖环境相同的条件下进行可持续监测养殖动物代谢相关气体。
[0004]还提供了一种监测养殖动物代谢气体的方法，精确测定某段时间内养殖动物代谢产生特定气体以及消耗气体总量。
[0005]一种监测养殖动物代谢气体的装置，包括箱体，所述的箱体的底部通过承重支撑架设置有漏缝板，箱体内前侧通过竖直设置的中隔板分割为饮水区和喂食区，漏缝板上设置有用于限制被测试验体在箱体内前后活动范围的前阻滞凸带和后阻滞凸带，漏缝板位于箱体后侧的部分为向箱体底部倾斜的斜坡，后阻滞凸带位于斜坡的坡顶处，斜坡的坡面上设置有与后阻滞凸带连接的厚滑软质塑料垫，箱体的前侧底部开设有与控速风机连通的进气口，箱体的后侧顶部开设有出气口，进气口和出气口均设置有风速传感器和带检测气体传感器。
[0006]如上所述的漏缝板的下方通过前隔板和后隔板分隔为废水收集区和尿液收集区，前隔板与箱体前侧壁之间构成废水收集区，前隔板与后隔板之间构成尿液收集区，废水收集区内设置有向箱体前侧倾斜的废水收集隔板，废水收集区内还设置有将废水收集隔板收集的废水向箱体侧部引导的废水区侧向倾斜隔板，废水收集区侧部连通有废水输出软胶质水管，尿液收集区内设置有向箱体后侧倾斜的尿液收集隔板，尿液收集区内还设置有将尿液收集隔板收集的尿液向箱体侧部引导的尿液区侧向倾斜隔板，尿液收集区侧部连通有尿液输出软胶质水管。
[0007]如上所述的饮水区内设置有饮水接头，饮水接头通过水管与外部水源连通，水管位于箱体内的部分为不锈钢水管。
[0008]一种监测养殖动物代谢气体的装置，还包括L形的料槽，料槽包括竖直设置在箱体外的外料槽和横向设置在喂食区的内料槽，外料槽的高度为30?50cm，内料槽的高度为10?30cm，外料槽的底部与内料槽一端连通，连通处高度为I?5cm。
[0009]如上所述的箱体的两侧竖直设置有2块硬质透明板，每个硬质透明板卡设在对应的两排阻隔棍之间，阻隔棍一端插入到漏缝板，另一端插入到箱体顶部的阻隔棍孔中，阻隔棍与阻隔棍孔之间通过橡胶塞密封。
[0010]如上所述的漏缝板上还设置有长形的阻滞凸面移动固定槽，固定件穿过阻滞凸面移动固定槽将漏缝板和后阻滞凸带固紧。
[0011]一种监测养殖动物代谢气体的方法，包括以下步骤，
步骤1、获得被测气体在进气口和出气口的风速和浓度；
步骤2、测定被测气体代谢总体积=出气口风速X出气口面积X被测气体浓度-进气口风速X进气口面积X被测气体浓度。
[0012]本发明与现有技术相比，具有以下优点:
1、做到进出口外最大程度的与外界隔绝；
2、装置内的温度可以通过调节风机的鼓风速度来调节，而不需要其他控温装置；
3、可进行长时间连续试验；
4、装置大量使用透明材料，减少养殖动物的应激；
5、装置可以调节经连有厚滑软质塑料垫的后阻滞凸面调节前后距离；通过阻隔棍以及挡板来调节试验空间的左右距离，以使装置适合多种体型的养殖动物的试验；
6、装置可同时进行尿、粪、气体监测，可完成全面的动物代谢试验。
【附图说明】
[0013]图1是本发明装置的主视结构示意图；
图2是本发明装置的左视结构示意图；
图3是本发明装置的右视结构示意图；
图4是图1中隔板位置剖面图；
图5是本发明装置的俯视结构示意图；
图6是本发明装置中的漏缝板结构示意图；
图7是本发明装置中传感器以及信息采集系统示意图；
图8是本发明装置中数据接收、计算以及存储系统示意图。
[0014]图中:
1:箱体后门；2:动物活动空间；3:厚滑软质塑料垫；4:后阻滞凸带；5:阻滞凸面移动固定槽；6:阻隔棍；7:硬质透明板；8:控速风机；9:进气口 ；10:出气口 ；11:饮用水软胶质水管；12:不锈钢水管；13:饮水接头；14:料槽；15:中隔板；16:前阻滞凸带；17:漏缝板；18:前隔板；19:废水收集隔板；20 ;废水区侧向倾斜隔板；21:废水输出软胶质水管；22:尿液收集隔板；23:后隔板；24 ;尿液区侧向倾斜隔板；25:尿液输出软胶质水管；26:挡板；27:粪便刮板；28:粪便收集口 ；29:箱体；30:承重支撑架。
【具体实施方式】
[0015]本发明装置的主要结构为可以控制空气进出并且可对进出空气成分进行持续监测的硬质透明材料以及承重支撑材料组成的相对密闭装置，主要包含养殖动物活动空间
(2)、饮水饲料供给系统(13，14)、废水收集区(A)、尿液收集区(B)、粪便收集区(C)、传感器模块(E)、信息数据采集模块(F)以及数据接收和处理模块(G)的一套装置。
[0016]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步详细描述:
实施例1:
下面将以猪为养殖动物代表，进行装置的描述。箱体后门I以及侧面D之间均设置有密封胶带，杠锁装置固定密封。进行猪代谢气体监测试验时，打开箱体后门1，将试验用猪赶入笼体。通过移动带有厚滑软质塑料垫3的后阻滞凸带4在阻滞凸面移动固定槽5中位置，以确定猪在箱体29中前后活动空间；阻滞凸面移动固定槽5是在漏缝板17上设计的可以前后移动后阻滞凸带4的轨道槽，前后阻滞凸带(16、4)由硬质或者稍软质材料做成的向上拱起的装置，主要用于阻止尿液流入粪便收集区C ;厚滑软质塑料垫3可以为可自由弯曲，表面光滑的厚塑料垫，主要功能是保证猪排泄的粪便可以滑至粪便收集区(C)。通过调节阻隔棍6以及阻隔板7，阻隔棍7是承受猪对侧面阻隔板的压力，主要由漏缝板17以及装置顶端的阻隔棍孔固定位置。硬质透明板7用来限制猪的左右活动空间，使得猪不能转身，保证粪尿分离采集的硬质透明板7，并由阻隔棍6支撑承受猪对硬质透明板7的侧面压力。进猪端为后端。关闭箱体后门I。通过控速风机8控制进气口(装有传感装置)9的进风，进气口 9位于料槽14的下方，向箱体29内泵入空气，并由出气口 10排出。出气口 10位于箱体后门I的中上方位置。在装置工作时，打开控速风机8，保证空气只由进气口 9入，从出气口 10出。饮用水软胶质水管11通过箱体29顶层壁面至箱体外，接供水系统，方便设备小范围移动；饮用水软胶质水管11与箱体29连接部分用软硅胶等密封材料密封。为固定猪自动水嘴和避免水管被猪损坏，箱体29内水管采用不锈钢水管12并连饮水接头13，为猪提供饮水。设置一料槽14，料槽14由位于装置壳体外的外料槽(30-50cm高)以及装置壳体内的内料槽(10-30cm高)组成，内外料槽由位于装置