Ivc系统笼盒环境检测设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种生物医疗领域的实验室设备，特别是涉及一种IVC系统笼盒环境检测设备。本实用新型还涉及一种利用所述IVC系统笼盒环境检测设备进行IVC系统笼盒环境参数标定的方法。
【背景技术】
[0002]独立通气笼(IVC，Indexed Vertex Cache)是指在封闭独立单元(笼盒或笼具)内，送入清洁空气，将废气集中排放出去的，可在超净工作台内操作和饲养SPF实验动物的饲养和实验设备。该设备由净化空气处理主机、通气笼架、几十至上百个饲养动物的密闭笼盒组成完整的动物饲养系统。根据国家实验动物环境标准GB17925-2010的要求，对实验动物的环境有着明确的参数指标要求，但由于笼盒是密闭结构，因此很难应用现有的测量仪器去采集到盒内的换气、压力、温湿度等对饲养动物密切有关的参数，导致了笼盒内动物微环境指标的反映不精确，活体实验标本的环境参数误差大等问题，现实中还缺乏一种专用检测设备采集测量盒内环境指标。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供的一种能精确采集IVC系统笼盒内微环境参数数据(空气流量、压力参数、温湿度等)的IVC系统笼盒环境检测设备。
[0004]为解决上述技术问题本实用新型提供的IVC系统笼盒环境检测设备，包括:笼盒外壳、操作面板模块、空气流量测量模块、压差测量模块、温湿度测量模块、电量储存模块、数据处理模块、盒内对外接线模块；
[0005]笼盒外壳是与被检测IVC系统笼盒完全一致的密封结构，笼盒外壳正面设置操作面板模块，笼盒外壳背面具有两个通气口，其中空气流量测量模块设置于进风通气口；
[0006]完全一致是指笼盒外壳的材质、尺寸等所有对环境产生影响的因素，与被检测IVC系统笼盒一致，笼盒外壳能完全模拟被检测IVC系统笼盒，对笼盒环境参数检测不产生影响。
[0007]压差测量模块包括:固定在笼盒外壳底部的压力测量装置通过软管和密封接头与笼盒外壳侧壁的通气孔连通；
[0008]温湿度测量模块，固定在笼盒外壳底部靠近笼盒外壳背面的一侧空气流量测量模块的下方，并与其他模块具有间隔距离；
[0009]电量储存模块，固定在笼盒外壳底部靠近笼盒外壳背面的一侧空气流量测量模块的下方；
[0010]数据处理模块，悬空固定在笼盒外壳底部靠近笼盒外壳正面的一侧，与操作面板模块、空气流量测量模块、压差测量模块、温湿度测量模块、电量储存模块和盒内对外接线模块进行数据通讯；
[0011]盒内对外接线模块与笼盒外壳形成密封结构，位于笼盒外壳正面操作面板模块下方。
[0012]其中，所述空气流量测量模块包括顺序固定连接的:笼盒连接部件、风阻调节部件和空气流量计。
[0013]其中，所述空气流量测量模块的内径与笼盒外壳背面的通气孔内径相同。
[0014]其中，所述笼盒外壳背面具有两个通气口均设置有空气流量测量模块。
[0015]其中，两个空气流量测量模块之间设置有排气流隔板。
[0016]其中，所述间隔距离为大于等于5CM。
[0017]其中，所述笼盒外壳分为固定密封连接的上盖和下盖。
[0018]本实用新型的IVC系统笼盒环境检测设备设计原理:
[0019]1.操作面板部
[0020]IVC系统笼盒环境检测设备在使用时，需要插入相应的笼架，由于笼架上两个相近笼位的间距较小，插入笼架后，笼盒与笼架内侧排气管的间距也较小，所以将操作面板模块固定在检测笼盒的正面(将笼盒通气口的另一面定为正面)。操作面板模块用于固定类似于数据显示屏、数据通讯接口、充电接口、电源开关及指示灯等装置。操作面板模块的主面板有向上的倾角，方便使用者操作设备及查看数据，将数据通讯接口及充电接口安置在面板模块的侧面，保证连接上数据线及电源线时，不会对使用者的操作及观察造成影响。
[0021]2.空气流量测量模块
[0022]IVC系统笼盒环境检测设备在使用时，须插入笼架上的笼位，笼架中的空气从笼盒背面的一个通气管口进入，从另一个通气管口排出。由于不同的IVC系统是左通气口进气还是右通气口进气取决于笼架结构，为提高适用性可考虑在两个通气口均放置空气流量测量模块。考虑到数据的准确性与校验的便利性，须选择合适的空气流量传感器作为测量模块(例如微风计算)。笼盒换气是微风环境，因此本发明能忽略风阻调节部件材质对风阻的影响，风阻调节部件的材质为固体非柔性材质，不会由于自重而变形的即可;建议采用表面光滑的材料制造，可采用金属材料(例如铝合金、不锈钢)，无机非金属材料(例如玻璃、陶瓷、PVC)等;风阻调节部件表面越光滑材料所产生的风阻越小，IVC系统笼盒空气流量测量模块对IVC系统笼盒空气过滤装置风阻的模拟越真实。
[0023]笼盒连接部件、空气流量计和被测IVC系统笼盒空气过滤装置所产生的风阻能通过测量获得，这样风阻调节部件所产生的风阻=被测IVC系统笼盒空气过滤装置所产生的风阻-笼盒连接部件风阻-空气流量计风阻；获得风阻调节部件所需产生风阻通过达西公式计算能够获得风阻调节部件的长度和内径(不同长度配合不同内径能产生相同风阻)。
[0024]测量空气流量时考虑到检测笼盒的空气流动情况应真实反映饲养动物笼盒使用时的空气流动情况，故优选内径与笼盒通气孔内径相同的测量模块。在内径固定忽略材质产生风阻的情况下通过达西公式计算获得风阻调节部件的长度(即仅改变该风阻调节部件的长度即能产生不同的风阻)。测量模块的一端紧接通气口，另一端与盒内空间联通，完全模仿笼盒使用时的条件。并且模块管道长度应该保证风阻与使用笼盒的风阻一致。为避免进排气口气流短路，在笼盒两个气流测量装置之间设置进排气流隔板。为保证检测笼盒真实反映饲养笼盒的使用状态，笼盒采用全密封结构，不留任何泄露缝隙。通过空气流量测量结合公式:换气次数=换气量/笼盒体积，即能得到笼盒的换气次数。
[0025]本发明其他模块的位置设置，不能对从测量模块中流出的气流产生影响。通过实验得知位于空气流量测量模块正下方的模块对于气流组织的影响可忽略不计。
[0026]3.压差测量模块
[0027]为了准确测量笼盒内部对外压差值，使用差压型压力测量装置，在保证笼盒其它部位密封的前提下，在笼盒侧壁上开通气孔，并利用软管与固定在通气孔靠内侧的密封接头，将盒外大气与测量装置的一端连接在一起。为保证测量装置不影响到盒内气流组织，将压力测量装置固定在笼盒底部，并用软管与固定在笼盒内侧壁上的通气口连接。考虑到测量的数据准确性及外表美观，将通气口位于笼盒背侧的中间位置。
[0028]4.温湿度测量模块
[0029]为避免温湿度测量模块影响到盒内的气流组织，将温湿度测量模块固定在笼盒底部。但是为了准确测得流经笼盒内部的气体温度与湿度，就要尽量减少盒内元器件的散热与盒壁温度对其产生的影响。需用结构件将温湿度测量模块固定在离开其它电气模块至少5cm距离，且既不紧靠笼盒侧壁，还不会影响到气流组织的位置。所以将温湿度测量模块固定在笼盒底部靠背面的位置。
[0030]5.电量储存模块
[0031 ] 一般情况下，独立换气笼系统在一个洁净环境中运行，检测笼盒也必须在洁净环境中使用。考虑到设备使用的便利性以及动物房内环境的局限性，检测笼盒必须能够脱离电线使用，一般情况其储电量至少使检测笼盒可运行4小时以上。局限于笼盒结构必须符合笼架条件，笼盒内部空间则限定了电池的体积。固定电池时还需考虑到电池充放电时所产生的热量不能影响到温度测量装置