一种能量代谢测定装置及牲畜能量代谢研究设备的制作方法

本实用新型涉及动物研究领域，具体而言，涉及一种能量代谢测定装置及牲畜能量代谢研究设备。

背景技术：

动物能量代谢测定系列装置(呼吸测热装置)是进行动物能量代谢规律、营养需要量、饲料营养价值评定、碳氮减排、高饲料利用效率、畜禽品种选育等研究的核心设备。

现有的呼吸代谢舱在排气口处有一个抽气泵，进气口是被动进气，舱体允许有漏气现象的存在，有别于动物在外界的生存环境，导致数据不精确。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能量代谢测定装置及牲畜能量代谢研究设备，其旨在改善现有的呼吸代谢舱的舱内是负压，有别于动物在外界的生存环境，导致数据不精确。

本实用新型提供一种技术方案：

一种能量代谢测定装置，能量代谢测定装置包括：

喂养仓、出气管道、气压平衡组件以及气体分析组件，喂养仓通过出气管道与气体分析组件连接；气压平衡组件包括平衡阀和导气管，平衡阀安装于导气管，所述导气管一端与所述喂养仓连通，另一端设置于所述喂养仓与所述气体分析组件之间。

在本实用新型的其他实施例中，上述能量代谢测定装置还包括控制器，控制器与平衡阀连接，控制平衡阀打开与关闭。

在本实用新型的其他实施例中，上述喂养仓内设置有压力传感器，压力传感器与控制器通信连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述能量代谢测定装置还包括制冷机以及光源，制冷机以及光源均与控制器通信连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述能量代谢测定装置还包括进气管道，进气管道与导气管连接，且进气管道设置有过滤器以及流量计。

在本实用新型的其他实施例中，上述能量代谢测定装置还包括除菌组件，除菌组件与进气管道连接。

在本实用新型的其他实施例中，上述气体分析组件包括O2分析仪、CO2分析仪、CH4分析仪以及H2分析仪。

在本实用新型的其他实施例中，上述气压平衡组件还包括缓冲气囊，缓冲气囊与导气管连通。

在本实用新型的其他实施例中，上述缓冲气囊配置有调节阀。

本实用新型还提供一种技术方案：

一种牲畜能量代谢研究设备，牲畜能量代谢研究设备包括上述的能量代谢测定装置。

本实用新型实施例提供的能量代谢测定装置及牲畜能量代谢研究设备的有益效果是：

气压平衡组件包括平衡阀和导气管，气压平衡组件通过平衡阀的设置可选地将喂养仓内的气体输送至气体分析组件，或者将出气管道内的气体输送回喂养仓，喂养仓通过进气管道以及出气管道实现气体的流动，但是由于动物的呼吸等作用，或者进气管道以及出气管道气体进出量不完全相同，会导致喂养仓的压力忽高忽低，不利于动物生长的同时也不利于呼吸代谢数据的精确测量。平衡阀和导气管的设置可以将喂养仓内的气体输送至气体分析组件，也可以将气管道内的气体输送回喂养仓，达到平衡气压的作用。此外，导气管将喂养仓内的气体输送至气体分析组件，对导气管内的气体成分也进行分析，确保平衡气压时对多有从喂养仓输出的气体进行分析，保证数据的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本实用新型实施例提供的能量代谢测定装置的结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的喂养仓的内部结构示意图，

图3示出了本实用新型实施例提供的气压平衡组件的结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的气压平衡组件的内部结构示意图

图标：100-能量代谢测定装置；101-制冷机；102-风机；103-日光灯；110-喂养仓；111-舱体；112-饮水器；113-收尿槽；114-收粪槽；115-饲料槽；116-代谢笼；117-进气管道；120-出气管道；130-气压平衡组件；131-平衡阀；132-导气管；133-缓冲气囊；134-调节阀；140-气体分析组件；118-浮子流量计。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

图1示出了本实用新型实施例提供的能量代谢测定装置100的结构示意图，请参阅图1，本实施例提供了一种能量代谢测定装置100，本实施例提供的能量代谢测定装置100，能量代谢测定装置100主要用于对动物能量代谢规律、营养需要量等进行研究。

详细地，能量代谢测定装置100包括喂养仓110、出气管道120、气压平衡组件130以及气体分析组件140。喂养仓110通过出气管道120与气体分析组件140连接，喂养仓110用于喂养动物，例如牛、羊、猪等。出气管道120与喂养仓110连通，出气管道120用于输送喂养仓110的气体，气体分析组件140与出气管道120连接，气体分析组件140主要对出气管道120输出的气体进行成分分析。

图2示出了本实用新型实施例提供的喂养仓110的内部结构示意图，请参阅图2。

喂养仓110用于喂养动物，在本实施例中，喂养仓110包括舱体111，舱体111内设置有温湿度传感器、光照传感器、风速传感器。进一步地，喂养仓110配置有制冷机101、风机102以及日光灯103，制冷机101、风机102以及日光灯103均与喂养仓110连接，风机102以及日光灯103设置于舱体111内部，风机102使舱体111内部的气体内循环。

进一步地，喂养仓110还配置有显示器，显示器用于显示温湿度传感器检测到的温湿度、光照传感器检测到的光强度、风速传感器检测到的舱体111内气体的流动。

需要说明的是，制冷机101、风机102以及日光灯103的安装、与电源的连接均采用现有技术，本实施例将不再赘述。

温湿度传感器、光照传感器、风速传感器、制冷机101、风机102以及日光灯103的配合模拟动物的生长环境。

进一步地，喂养仓110还设置有饮水器112、收尿槽113、收粪槽114、饲料槽115以及代谢笼116。

动物饲养于代谢笼116内，饮水器112、收尿槽113、收粪槽114以及饲料槽115均与代谢笼116连接。

进一步地，在本实施例中，喂养仓110还设置有进气管道117，进气管道117与舱体111连通，进气管道117配置有流量计，在本实施例中为浮子流量计118，喂养仓110外界的空气通过进气管道117进入舱体111内，在进入舱体111之前通过浮子流量计118计量。进一步地，进气管道117还设置有过滤器，过滤器设置于进气管道117端部，过滤器过滤后的空气再通过进气管道117进入舱体111。

在本实施例中，出气管道120靠近喂养仓110的一端安装过滤器，气体被过滤后再通过出气管道120输出。

相应地，出气管道120也安装有浮子流量计118，舱体111输出的气体通过浮子流量计118计量。在本实施例中，为了增加对气体流量的准确测量，出气管道120还设置有电子流量计。

图3示出了本实用新型实施例提供的气压平衡组件130的结构示意图，图4示出了本实用新型实施例提供的气压平衡组件130的内部结构示意图，请参阅图3与图4。

在本实施例中，气压平衡组件130包括平衡阀131和导气管132，平衡阀131安装于导气管132，导气管132一端与喂养仓110连通，另一端设置于喂养仓110与气体分析组件140之间。

详细地，导气管132一端与喂养仓110连通，另一端与出气管道120连接，导气管132的另一端设置于喂养仓110与气体分析组件140之间。

气压平衡组件130通过平衡阀131的设置可选地将喂养仓110内的气体输送至气体分析组件140，或者将出气管道120内的气体输送回喂养仓110，喂养仓110通过进气管道117以及出气管道120实现气体的流动，但是由于动物的呼吸等作用，或者进气管道117以及出气管道120气体进出量不完全相同，会导致喂养仓110的压力忽高忽低，不利于动物生长的同时也不利于呼吸代谢数据的精确测量。平衡阀131和导气管132的设置可以将喂养仓110内的气体输送至气体分析组件140，也可以将出气管道120内的气体输送回喂养仓110，达到平衡气压的作用。此外，导气管132将喂养仓110内的气体输送至气体分析组件140，对导气管132内的气体成分也进行分析，确保平衡气压时对多有从喂养仓110输出的气体进行分析，保证数据的准确性。

在本实施例中，能量代谢测定装置100还包括控制器(图中未示出)，控制器与平衡阀131连接，控制器控制平衡阀131打开与关闭。

在本实施例中，上述喂养仓110内设置有压力传感器(图中未示出)，压力传感器与控制器通信连接。压力传感器设置于喂养仓110内，压力传感器检测喂养仓110内的压力，压力传感器将检测到的压力传递至控制器，控制器根据压力大小判断打开平衡阀131。

进一步地，在本实施例中，平衡阀131为换向阀，控制器根据压力大小判断换向阀的导通方向。

在本实施例中，控制器可以为单片机或PLC，控制器与压力传感器的连接关系，控制器控制阀门的打开与关闭，控制器控制换向阀的导通方向均采用现有技术，本实施例将不再赘述。

在本实施例中，气压平衡组件130还包括缓冲气囊133，缓冲气囊133与导气管132连通。

缓冲气囊133主要用于存储流经导气管132的部分气体，缓冲气囊133的缓冲作用能缓慢调节压力，避免流体不稳定导致气体分析组件140不能精准检测。

进一步地，缓冲气囊133配置有调节阀134，调节阀134主要用于调节进出缓冲气囊133气体的流量。

进一步地，在本实施例中，缓冲气囊133由弹性材料制成，在本实施例中为弹性塑料。缓冲气囊133与导气管132连接，根据缓冲气囊133的体积变化也可以判断舱体111内的压力情况。

缓冲气囊133设置于平衡阀131与喂养仓110之间，缓冲气囊133也可以在平衡阀131故障时具有临时调压作用。

进一步地，缓冲气囊133配置有调节阀134，调节阀134调节进入缓冲气囊133内气体的大小。

在本实施例中，气体分析组件140包括O2分析仪、CO2分析仪、CH4分析仪以及H2分析仪。O2分析仪、CO2分析仪、CH4分析仪以及H2分析仪具体的结构、分析过程以及分析方法均采用现有技术，本实施例将不再赘述。

气体分析组件140分析气体内的各个成分含量，通过浮子流量计118测量流量，通过的各个成分计算动物呼吸代谢的能耗，然后通过出气管道120输出排放至空气中。

本实用新型实施例提供的能量代谢测定装置100的主要优点在于：

气压平衡组件130包括平衡阀131和导气管132，气压平衡组件130通过平衡阀131的设置可选地将喂养仓110内的气体输送至气体分析组件140，或者将出气管道120内的气体输送回喂养仓110，喂养仓110通过进气管道117以及出气管道120实现气体的流动，但是由于动物的呼吸等作用，或者进气管道117以及出气管道120气体进出量不完全相同，会导致喂养仓110的压力忽高忽低，不利于动物生长的同时也不利于呼吸代谢数据的精确测量。平衡阀131和导气管132的设置可以将喂养仓110内的气体输送至气体分析组件140，也可以将出气管道120内的气体输送回喂养仓110，达到平衡气压的作用。此外，导气管132将喂养仓110内的气体输送至气体分析组件140，对导气管132内的气体成分也进行分析，确保平衡气压时对多有从喂养仓110输出的气体进行分析，保证数据的准确性。

本实用新型还提供一种技术方案：

一种牲畜能量代谢研究设备，牲畜能量代谢研究设备包括上述的能量代谢测定装置100。

进一步地，牲畜能量代谢研究设备还包括为能量代谢测定装置100提供水源的送水装置。牲畜能量代谢研究设备还包括监控室，监控室与喂养仓110独立设置，监控室用于观察监控室内动物的活动情况，以及气体分析组件140分析的数据。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。