专利名称：光电检测实时控制的动式染毒试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种毒理试验装置，特别是一种用光电检测技术实时控制给药量的动式染毒装置。
背景技术：
目前，依据朗伯——比尔定律在线测定空气(气体)中或液体中的某些物质含量，大都把被测样品抽吸进一个光学测量室内，其结构大致由二部分组成一是由两端带光学玻璃透光窗的流体测量室，二是由光源、斩光器、透镜、滤光片、光学传感器、信号放大器构成的光电测量系统。但是，当被测样品进入测量室后，被测样品易在光学测量室的光路进入口和出口的二块透光窗玻璃内侧积聚，影响光线的通过，造成测量不准确的问题。例如水质在线测定仪、汞蒸气测定仪、汽车尾气测定仪，某些带有液体原料或中间品的生产线上在线流体测定仪均存在此问题。由于此类原因，其结果是造成要不难于实现长期在线测量的稳定性、准确性；要不则需经常清洗光路中的透光窗玻璃内侧。这对实现自动测量、自动控制带来困难。
为了研究生产用的化学物质、药品、农药、赋型剂、食品添加剂、可提高生活质量的化学品等对人体或环境是否有害，必须进行毒理学安全性试验评价。部分化学物品须进行急性或慢性吸入毒性试验研究。但是，目前国内外尚没有成熟的可用于气体、液体和粉状物的动式吸入染毒实验装置产品销售，多数进行动物染毒实验的设备是非标产品或自己组装而成的简单设备。目前在染毒试验中通常使用的吸入性染毒装置主要由染毒室、雾化喷嘴、导气管、调气阀、空气压缩机、药液容器、导液管和药液调节阀等构成。这种装置无法高精度地实时控制染毒浓度和维持含氧量、空气压力、温度、湿度等参数的动态平衡，给毒理学试验工作带来不少的麻烦。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种采用光电检测技术实时控制给药量的动式染毒装置，该装置能广泛适用于多种受试药物，可实时测量控制染毒室内受试药物的浓度，其操作简便，测量实时准确，安全可靠。
本实用新型的光电检测实时控制的动式染毒装置由流体光电动态检测装置和现有的普通吸入式染毒装置组成，流体光电动态检测装置主要包括两端设有透光窗的流体测量室、光源、斩光器、透镜、滤光片、光学传感器和信号放大器等部件，普通吸入式染毒装置一般包括染毒室、雾化喷嘴、导气管、调气阀、空气压缩机、药液容器、导液管和药液调节阀等部件；本实用新型的特征在于在流体测量室的两端各设有供干净流体流过的缓冲室，缓冲室与流体测量室相连通，两个缓冲室上各有一干净流体入口；在流体测量室的两端各有一干净流体和被测流体出口，在该两个干净流体和被测流体出口之间有被测流体入口；该被测流体入口通过抽气泵与染毒装置的染毒室连通，所述信号放大器的输出端与染毒装置的药液调节阀连接。
如上述本实用新型装置，最好是使在所述的缓冲室与流体测量室的连通接口处的横截面分别小于缓冲室和气体测量室的横截面，形成一较窄的干净流体流出通道。这样可使干净流体以较高的速度从该通道流出，更进一步防止被测流体进入缓冲室。
为了防止被测气体或者气雾使测量室产生雾滴凝聚而影响测量，可在流体测量室的外面设置加热器，防止水珠(雾滴)凝聚，以进一步提高测量的精度。加热器的加热温度可控制在45℃以上。
上述本实用新型装置所述的被测流体入口最好是位于流体测量室上两个干净流体和被测流体出口的正中间。
上述本实用新型装置，还可在信号放大器上连接有信号指示仪表，以方便对检测结果的观察监视。
本实用新型装置由于设有流体光电动态检测装置，所以便于进行实时测量染毒室内的染毒雾化气体中的药物浓度并实现染毒药量的动态实时控制和流体量闭环自动控制。同时由于在流体测量室的两端设有缓冲室供干净的流体不断流过，这样能够在不影响光线顺利通过的情况下，将被测的染毒雾化气体与两端的透光窗隔离开，防止染毒雾化气体与透光窗接触，有效地避免了透光窗受染毒雾化气体沾污，从而能保证测量的准确性和可以连续不断地进行。本发明装置还具有操作简便，测量实时准确，安全可靠等优点。
本实用新型装置的光学检测部分主要利用被测样品对某种特定光波有特异吸收的物理特性进行测量；也可以根据含有多种物质的样品的吸收光谱特性，选择一个可以覆盖这些吸收光谱的宽光源光谱进行测量。因此，可以在受试的染毒药物(简称受试药物)中加入某种不影响试验的溶剂，然后利用所加入溶剂的光谱吸收特性选择对应的光谱进行测量，这可称之为溶剂间接测量法。因为每次进行动物染毒试验的药量和溶剂的比例是已知的，而且溶剂的种类比受试药物的种类数量要少得多，因此我们只要研究有限量种类溶剂的光谱吸收特性，即可实现多种不同药物的试验研究，并通过检测和控制溶剂的浓度来控制药物的浓度。
本实用新型装置还可以在测量室内通入干净的空气或者被试的溶剂作为调节光电检测的零点。
以下通过附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型装置的一种具体实施方式
的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型装置由流体光电动态检测装置和现有的普通吸入式染毒装置两部分结合而成。现有一般的吸入式染毒装置主要由染毒室16、雾化喷嘴20、导气管22、调气阀21、空气压缩机19、药液容器14、导液管23和药液调节阀15等构成，染毒室16有一出气口25，染毒室中可设有被染毒对象放置支架26；雾化喷嘴20的喷口位于染毒室16中，导气管22两端分别与雾化喷嘴和空气压缩机19连接，导气管上设有调气阀21；导液管23一端与雾化喷嘴连接，另一端通入药液容器14中，导液管上设有药液调节阀15；还可在导气管上加设空气过滤器，以使进入雾化喷嘴的空气保持干净。流体光电动态检测装置主要由两端设有透光窗2(透光窗可由光学玻璃或其它透明材料做成)的流体测量室1、光源8、斩光器11、透镜10a和10b、滤光片9a和9b、光学传感器12和信号放大器13等构成；还可在信号放大器13上连接信号指示仪表27，以方便对检测结果的观察监视；光源8、滤光片9a、透镜10a和斩光器11设置于流体测量室1一边透光窗2的外侧；滤光片9b、透镜10b、光学传感器12和信号放大器13设置于流体测量室1另一边透光窗2的外侧；两边透光窗2以及光源8、斩光器11、透镜10a和10b、滤光片9a和9b和光学传感器12各部件位于同一轴线上，该轴线也是光学测量系统的光路A。在流体测量室1两端的透光窗2内侧各设有干净流体缓冲室3，该两个缓冲室分别与流体测量室相连通；两边缓冲室3与流体测量室1的连通接口28a位于光学测量系统的光路A上。两个缓冲室3上各有一干净流体入口4，在流体测量室1的两端各有一干净流体和被测流体出口7，在该两个干净流体和被测流体出口之间有被测流体入口6。被测流体入口6最好是位于流体测量室1的两个干净流体和被测流体出口7的正中间，这样容易保证被测流体均匀充满流体测量室。流体测量室1上的被测流体入口6通过抽气泵17与染毒装置的染毒室16连通，信号放大器13的输出端与染毒装置的药液调节阀15连接。
上述本实用新型装置还可使两边缓冲室3与流体测量室1的连通接口28a处的横截面分别小于缓冲室3和测量室1的横截面，形成一较窄的干净流体流出通道5，这样可使干净流体以较高的速度从该通道流出，更进一步防止被测流体进入缓冲室而污染透光窗2。为了防止透光窗2和测量室1有雾滴凝聚而影响测量，还可在流体测量室的外面设置加热器18，以防止水珠凝聚，进一步提高测量的精度；加热器的加热温度可根据被测流体(染毒雾化气体及其所含的受试药物溶液)的性质进行调节，一般可控制在45℃以上。
本实用新型装置的工作过程是先在两边的缓冲室3通入干净的空气，同时由雾化喷嘴20向染毒室16中通入染毒雾化气体(由受试药物溶液雾化于空气或其它气体中而构成)，然后通过抽气泵17将染毒室16中的染毒雾化气体抽送至流体测量室1中进行测量。光源8发出的可见光、红外光或紫外光经滤光片9a滤光后再经透镜10a形成平行光，然后经斩光器11形成脉冲光束，光束从一端的透光窗2进入流体测量室1，再从另一端的透光窗出来，然后经滤光片9b和透镜10b再到光学传感器12，光信号经光学传感器转换为电信号，再经信号放大器13放大后，从信号放大器13的输出端反馈到染毒装置的药液调节阀15，通过药液调节阀控制调节进入染毒室的药物溶液的量，从而实现染毒药量的动态实时控制。在本实用新型装置的工作过程中，干净空气不断经干净流体导管24从两边的干净流体入口4进入缓冲室再从测量室1两边的干净流体和被测流体出口7流出；染毒室16中的染毒雾化气体由抽气泵17不断抽送至流体测量室1中，再从两边的干净流体和被测流体出口7与干净空气一起流出。
本实用新型装置由于在流体测量室1的两端设有缓冲室3供干净的空气不断流过，这样能够在不影响光线顺利通过的情况下，将被测的染毒雾化气体与两端的透光窗2隔离开，防止被测的染毒雾化气体与透光窗接触，有效地避免了透光窗的玻璃内表面受染毒雾化气体沾污和凝聚雾滴，从而能保证测量的准确性和可以连续不断地进行，便于进行实时测量流体的浓度并实现流体量闭环自动控制。还可以通过连接于信号放大器13上的信号指示仪表27，对染毒室内的染毒雾化气体情况进行实时观察监视。
为了提高本实用新型装置的操作方便性、可靠性和实现智能自动化，本装置还可在信号放大器13的输出端连接计算机自动控制系统再连接药液调节阀15，或者同时再连接调气阀21，以便更好地自动控制染毒室内染毒雾化气体中的药物浓度以及染毒雾化气体的流量，使操作更加方便可靠。
我们利用本实用新型装置分别进行了如下的SD大鼠经呼吸道染毒的急性半致死量浓度(LC50)毒性的试验试验1采用试验药物为C基乳化增粘树脂，性状为黄色片状固体。首先将样品用玻璃研钵研磨成粉末状，用煤油溶解，样品与煤油的比例为1∶5重量比，待完全溶解后放进系统进行雾化；环境温度为21-25℃，相对湿度为70-80％。
试验2采用试验药物为0.4wt％的金博杀爬虫气雾剂(水基)，其成分为0.25wt％的右旋苯醚氰和0.15wt％的炔咪菊脂。性状为乳白色液体。样品与水的比例为9∶1重量比，待混匀后放进系统进行雾化；环境温度和湿度条件同试验1。
经过以上分别以煤油和水为溶剂的药物染毒试验，测量室及其两边的透光窗不会凝结水珠，两边的透光窗不会被污染，整个染毒过程测量系统都能正常工作，染毒室内药物浓度稳定。
权利要求1.一种光电检测实时控制的动式染毒试验装置，由流体光电动态检测装置和普通吸入式染毒装置组成，流体光电动态检测装置包括流体测量室、光源、斩光器、透镜、滤光片、光学传感器和信号放大器，普通吸入式染毒装置包括染毒室、雾化喷嘴、导气管、调气阀、空气压缩机、药液容器、导液管和药液调节阀；其特征在于在流体测量室(1)的两端各设有供干净流体流过的缓冲室(3)，缓冲室(3)与流体测量室相连通，两个缓冲室(3)上各有一干净流体入口(4)，在流体测量室(1)的两端各有一干净流体和被测流体出口(7)，在该两个干净流体和被测流体出口(7)之间有被测流体入口(6)；被测流体入口(6)通过抽气泵(17)与染毒室(16)连通，信号放大器(13)的输出端与药液调节阀(15)连接。
2.如权利要求1所述的光电检测实时控制的动式染毒试验装置，其特征在于缓冲室(3)与流体测量室(1)的连通接口(28a)处的横截面小于缓冲室(3)和气体测量室(1)的横截面，形成一较窄的干净流体流出通道(5)。
3.如权利要求1所述的光电检测实时控制的动式染毒试验装置，其特征在于流体测量室(1)的外面设置有加热器(18)。
4.如权利要求1所述的光电检测实时控制的动式染毒试验装置，其特征在于被测流体入口(6)位于流体测量室(1)上两个干净流体和被测流体出口(7)的正中间。
5.如权利要求1-4之一所述的装置，其特征在于在信号放大器(13)上连接有信号指示仪表(27)。
专利摘要本实用新型涉及一种光电检测实时控制的动式染毒装置。该装置由光电检测装置和普通吸入式染毒装置组成；其特征是在光电检测装置的流体测量室两端设有缓冲室，缓冲室上有干净流体入口；在流体测量室两端各有一干净流体和被测流体出口，在该两个出口之间有被测流体入口；该被测流体入口通过抽气泵与染毒装置的染毒室连通；光电检测装置的信号放大器的输出端与染毒装置的药液调节阀连接。本装置由于设有光电检测装置，所以能实时测量染毒药物浓度并实现染毒药量的动态实时控制和流体量闭环自动控制；同时由于流体测量室两端设有缓冲室供干净流体不断流过，能有效地避免透光窗受染毒雾化气体沾污，保证测量的准确性和可连续进行。
文档编号G01N21/31GK2899734SQ20062005451
公开日2007年5月16日 申请日期2006年1月27日 优先权日2006年1月27日
发明者李雪谦, 罗国灵, 李法雄 申请人:广东省职业病防治院