用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及动物实验监测领域，尤其涉及一种用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置。


背景技术：

[0002]
在研究有毒气体环境例如火灾烟气的毒害作用时，通常采用动物，例如老鼠作为实验对象，通过将其放入一定浓度的有毒气体环境，观察其活动情况和死亡率，来作为判断气体毒性的依据。
[0003]
现有的有毒气体动物实验装置一般为固定式，即将动物放置于普通笼子，定性观察动物在有毒气体暴露环境中的昏迷、痉挛、惊跳等一些麻醉现象，寻求躲避、眼部和呼吸异常、闭目、流泪等一些刺激现象，以此定性情况来判定气体毒性。而相比于定量数据，定性观察具有一定的主观性，容易造成实验误差。现有的有毒气体定量动物实验装置，一般采用电动转轮强制动物运动方式，即将染毒后或染毒期间的动物放于转轮中，转轮通过电机带动进行一定速度的强制转动，动物为保持平衡被迫在转轮中跑动，直至由于染毒或力竭而失去跑动能力。通过定量统计动物跑动距离或时间，来判定气体毒性。
[0004]
但目前上述两种方式还存在以下缺点：第一种定性的方式虽能直接观察到动物染毒后的行为及生理情况，但较难统计、定量，且由于带有主观性，容易造成实验误差；第二种定量的方式虽然能定量统计染毒后动物的跑动距离或时间，但由于多数情况下，动物处于强制运动状态，无法自由活动，因此无法获得动物染毒后自由活动行为及生理情况数据，不能定量及定性评价动物在有毒气体暴露环境中的反应，且由于强制动物运动和真实环境情况不符，导致实验精度不高。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型解决的问题是现有技术中有毒气体动物实验装置无法获得动物染毒后自由活动行为及生理情况数据，不能定量及定性评价动物在有毒气体暴露环境中的反应，且由于强制动物运动和真实环境情况不符，导致实验精度不高。
[0006]
为解决上述问题，本实用新型提供一种用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置，包括：
[0007]
舱体，包括设置有密闭舱门的密闭舱室、设置于舱室内的压力监测及调节装置、气体浓度检测装置；
[0008]
动物转轮仪，包括转轮、机体、信号采集装置，所述信号采集装置设置于所述转轮上，所述转轮设置于所述机体上；所述转轮可在外力作用下自由转动；所述信号采集装置可将所述转轮的转动圈数信息传输至舱外监测仪；使用时将所述动物转轮仪放置于所述舱室内；
[0009]
舱外监测仪，设置于所述舱体外，可对所述舱室内动物的活动进行数据监测，以及对所述舱室内的整体情况进行视频监测。
[0010]
可选地，所述压力监测及调节装置包括负压调节装置、压力传感器，所述负压调节装置与压力传感器相连接。
[0011]
可选地，所述舱体还包括设置于所述舱室任一面的线路穿孔、气体入口、气体出口，所述线路穿孔用于所述舱外监测仪与舱体内部件相连接的数据线穿过，所述气体入口与气源相通，用于气体的输入，所述气体出口与外界相通，用于气体的输出。
[0012]
可选地，所述转轮包括笼体、转动轴，所述笼体安装于所述转动轴上，所述转动轴末端设置有所述信号采集装置。
[0013]
可选地，所述转轮的数量为一个或多个；当转轮为多个时，各个转轮相互独立，可单独或同时转动。
[0014]
可选地，当所述转轮为六个时，设置为两组，每组各三个设置于机体两侧，各组均呈三角形排布。
[0015]
可选地，所述舱外监测仪包括数据监测装置和视频监测装置，所述数据监测装置可将动物的活动数据进行集中处理和显示，所述视频监测装置可通过所述转轮上设置的摄像装置对所述舱室内的整体情况进行摄录并存储。
[0016]
可选地，所述信号采集装置为磁信号采集装置，可通过记录切割磁力场次数来获得转轮的转动圈数。
[0017]
可选地，所述线路穿孔与数据线之间的空隙用密封泥密封。
[0018]
可选地，所述舱室由透明材质制成。
[0019]
与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：
[0020]
本实用新型提供的用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置，所述自动监测装置包括舱体、动物转轮仪、舱外监测仪，所述舱体内设置有压力监测及调节装置、气体浓度检测装置，压力监测及调节装置可通过压力监测及时调节舱室内的压力，使舱室内保持微负压，确保有毒气体不会泄露至外部环境，气体浓度检测装置可用于监测舱室内有害气体的浓度；所述转轮可在外力作用下自由转动，方便观察动物染毒后的自由活动状态，所述信号采集装置能将转轮的转动圈数信息传输至舱外监测仪，能及时获得动物染毒后的定量数据，且舱外监测仪能通过数据监测和视频监测，方便获得舱室内动物的活动及舱室内的整体情况。
[0021]
可选地，所述的转轮的数量为一个或多个。当所述转轮的数量为多个时，各个转轮相互独立，因此可以实现单独或同时转动，当其中一个转轮出现故障停止运作时，其它闲置转轮还可以代替故障转轮对动物进行自动监测。另外多个转轮还方便设置多组试验，同时观察不同分组下的动物状态，减少了实验误差，提高了实验效率和实验精度。
附图说明
[0022]
图1是本实用新型第一实施例中用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置的结构示意图；
[0023]
图2是本实用新型第一实施例中动物转轮仪的主视结构示意图；
[0024]
图3是本实用新型第二实施例中用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置的结构示意图；
[0025]
图4是本实用新型第二实施例中动物转轮仪的主视结构示意图；
[0026]
图5是本实用新型第三实施例中用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置的结构示意图；
[0027]
图6是本实用新型第三实施例中动物转轮仪的主视结构示意图。
[0028]
其中，10-自动监测装置；
[0029]
100-舱体，101-舱室，1011-舱门，102-压力监测及调节装置，1021-负压调节装置，1022-压力传感器，103-气体浓度检测装置，104-线路穿孔；
[0030]
200-动物转轮仪，201-转轮，202-机体，203-信号采集装置；
[0031]
300-舱外监测仪，301-数据监测装置，302-视频监测装置，3021-摄像装置。
具体实施方式
[0032]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0033]
第一实施例
[0034]
参考图1，用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置10，包括：
[0035]
舱体100，包括设置有密闭舱门1011的密闭舱室101、设置于舱室101内的压力监测及调节装置102、气体浓度检测装置103；
[0036]
动物转轮仪200，包括转轮201、机体202、信号采集装置203，所述信号采集装置203(图1未示出)设置于所述转轮201上，所述转轮201设置于所述机体202上；所述转轮201可在外力作用下自由转动；所述信号采集装置203可将所述转轮201的转动圈数信息传输至舱外监测仪300；使用时将所述动物转轮仪200放置于所述舱室101内；
[0037]
舱外监测仪300，设置于所述舱体100外，可对所述舱室101内动物的活动进行数据监测，以及对所述舱室101内的整体情况进行视频监测。
[0038]
本实用新型提供的用于监测有毒气体暴露环境下动物活动的自动监测装置10，所述自动监测装置10包括舱体100、动物转轮仪200、舱外监测仪300，所述舱体100内设置有压力监测及调节装置102、气体浓度检测装置103，压力监测及调节装置102可通过压力监测及时调节舱室101内的压力，使舱室101内保持微负压，确保有毒气体不会泄露至外部环境，气体浓度检测装置103可用于监测舱室101内有害气体的浓度；所述转轮201可在外力作用下自由转动，方便观察动物染毒后的自由活动状态，所述信号采集装置203能将转轮201的转动圈数信息传输至舱外监测仪300，能及时获得动物染毒后的定量数据，且舱外监测仪300能通过数据监测和视频监测，方便获得舱室内动物的活动及舱室内的整体情况。
[0039]
本实施例中，所述机体202可采用透明有机玻璃材质制作，易于加工安装，且方便观察。
[0040]
所述压力监测及调节装置102包括负压调节装置1021、压力传感器1022，所述负压调节装置1021与压力传感器1022相连接，所述负压调节装置1021用于使所述舱室内保持微负压；所述压力传感器1022用于监测所述舱室101内的气体压力。
[0041]
所述舱体100还包括设置于所述舱室101任一面的线路穿孔104、气体入口(图未示出)、气体出口(图未示出)，所述线路穿孔104用于所述舱外监测仪300与舱体100内部件相连接的数据线穿过，所述气体入口与气源相通，用于气体的输入，所述气体出口与外界相通，用于气体的输出。
[0042]
本实施例中，所述线路穿孔104、气体入口、气体出口的位置通常没有特殊限制。为了方便舱室内有毒气体的浓度调节及气体输出，气体入口可以设置在舱室底部，气体出口可以设置在舱室顶部。
[0043]
舱门关闭后，可通过管路将气源通过气体入口输入舱室101内，舱体内的负压调节装置1021可使舱室101内保持微负压，如10kpa左右，确保有毒气体不会泄漏至外部环境；另外气体浓度检测装置103可实时显示舱室101内有害气体浓度，根据显示浓度，调节通入气体速度，保持舱室101内气压浓度稳定，同时压力传感器1022能时刻监测舱室101内的气体压力，以便随时调整舱室101内的压力。
[0044]
另外，作为一种可选方案，还可采用加热非金属材料产生气体的方式，即采用气泵将加热产生的有害气体通过气体入口输入舱室内，代替直接通过管路将气源通过气体入口输入舱室内的方式。
[0045]
参考图2，所述转轮包括笼体(图未示出)、转动轴(图未示出)，所述笼体安装于转动轴上，转动轴末端设置有信号采集装置203。
[0046]
本实施例中，所述转轮201的数量为一个。
[0047]
请继续参考图1和图2，所述舱外监测仪300包括数据监测装置301和视频监测装置302，所述数据监测装置301可将动物的活动数据进行集中处理和显示，所述视频监测装置302可通过转轮201上设置的摄像装置3021对舱室内的整体情况进行摄录并存储。
[0048]
本实施例所述数据监测装置301设有转轮的清零按钮(图未示出)，实验时每次点击该按钮后，则开始实时显示并记录动物运动圈数数据。所记录的数据可导出方便数据处理，如可制作时间与圈数的曲线图，得到动物不同时间段的运动趋势。所述视频监测装置302则可对舱室内整体情况进行视频记录，方便观察记录动物染毒后的自由活动状态。
[0049]
所述信号采集装置203为磁信号采集装置，可通过记录切割磁力场次数来获得转轮的转动圈数。所述磁信号采集装置包括磁铁，磁铁设置在转动轴末端，可通过记录切割磁力场次数来获得转轮的转动圈数。
[0050]
所述线路穿孔104与数据线之间的空隙用密封泥密封；所述舱室101由透明材质制成，如市面上常用的钢化玻璃、有机玻璃等，方便观察舱室内部情况。
[0051]
下面参考图1和图2对所述自动监测装置10的工作原理进行详细的说明：实验时，将实验动物如实验老鼠放置于动物转轮仪的转轮内，打开舱门，将动物转轮仪放入舱室内，与动物转轮仪相连接的数据线通过线路穿孔后，将动物转轮仪与舱外监测仪连接。关闭舱门，开启有毒气体气源或非金属材料加热装置，打开气泵，将气体输入舱室，同时开启视频监测仪，转轮上的摄像装置开始录制。当气体浓度检测仪显示气体达到一定浓度后，点击数据监测仪清零按钮，信号采集装置开始记录动物运动情况，当动物暴露时间达到规定时间后，通过气体入口输入新鲜空气置换有毒气体，通过气体出口排出置换的有毒气体，最后取出转轮内的实验动物。
[0052]
第二实施例
[0053]
参考图3和图4，本实施例与第一实施例的不同之处在于：所述转轮201的数量为两个。
[0054]
具体地，本实施例中，所述转轮201的数量为两个，各个转轮相互独立，因此可以实现单独或同时转动。
[0055]
所述转轮的数量为两个，其优点为：当其中一个转轮出现故障停止运作时，另一个转轮还可以代替故障转轮对动物进行自动监测。另外两个转轮还方便设置分组试验，同时观察不同分组下的动物状态，减少了实验误差，提高了实验效率和实验精度。
[0056]
本实施例中，所述转轮的数量为两个，则两个转轮可分别设置于机体两侧，或者将两个转轮设置于机体同一侧，并且对转轮的排布方式没有特殊要求。
[0057]
另外，每个转轮上分别设置有信号采集装置及摄像装置。所述舱外检测仪设置有每个转轮的清零按钮，实验时每次点击每个转轮的清零按钮后，则开始实时显示并记录每个转轮内动物运动圈数数据。所记录的数据可导出方便数据处理，如可制作时间与圈数的曲线图，得到每个转轮内的动物不同时间段的运动趋势。所述视频监测装置则可对舱室内整体情况进行视频记录，方便观察记录动物染毒后的自由活动状态。
[0058]
下面参考图3和4对所述自动监测装置10的工作原理进行详细的说明：实验时，将两只实验动物如实验老鼠分别放置于动物转轮仪的每个转轮内，每个转轮内放一只，打开舱门，将动物转轮仪放入舱室内，与动物转轮仪相连接的数据线通过线路穿孔后，将动物转轮仪与舱外监测仪连接。关闭舱门，开启有毒气体气源或非金属材料加热装置，打开气泵，将气体输入舱室，同时开启视频监测仪，每个转轮上的摄像装置开始录制。当气体浓度检测仪显示气体达到一定浓度后，可同时或单独点击数据监测仪每个清零按钮，每个信号采集装置开始记录动物运动情况，当动物暴露时间达到规定时间后，通过气体入口输入新鲜空气置换有毒气体，通过气体出口排出置换的有毒气体，最后取出每个转轮内的实验动物。
[0059]
需要说明的是，所述转轮的数量还可以大于两个，所述自动监测装置的部件组成及各部件间的连接关系可参考本实施例，不再赘述。
[0060]
第三实施例
[0061]
参考图5和图6，本实施例与第一实施例、第二实施例的不同之处在于：所述转轮201的数量为六个。
[0062]
具体的，本实施例中，所述转轮201的数量为六个，各个转轮相互独立，因此可以实现单独或同时转动。
[0063]
所述转轮的数量为六个，其优点为：当其中某些转轮出现故障停止运作时，可用闲置转轮代替故障转轮对动物进行自动监测。另外多个转轮还方便设置多组试验，同时观察不同分组下的动物状态，减少了实验误差，提高了实验效率和实验精度。
[0064]
本实施例中，所述转轮的数量为六个，则六个转轮可自由设置于机体一侧或两侧，机体两侧的转轮数量和排布方式没有特殊要求。
[0065]
作为一种可选方案，六个转轮可设置为两组，每组各三个设置于机体两侧，各组均呈三角形排布。
[0066]
另外，每个转轮上分别设置有信号采集装置及摄像装置。所述舱外检测仪设置有每个转轮的清零按钮，实验时每次点击每个转轮的按钮后，则开始实时显示并记录每个转轮内动物运动圈数数据。所记录的数据可导出方便数据处理，如可制作时间与圈数的曲线图，得到每个转轮内的动物不同时间段的运动趋势。所述视频监测装置则可对舱室内整体情况进行视频记录，方便观察记录动物染毒后的自由活动状态。
[0067]
下面参考图5和6对所述自动监测装置10的工作原理进行详细的说明：实验时，将六只实验动物如实验老鼠分别放置于动物转轮仪的每个转轮内，每个转轮内放一只，打开
舱门，将动物转轮仪放入舱室内，与动物转轮仪相连接的数据线通过线路穿孔后，将动物转轮仪与舱外监测仪连接。关闭舱门，开启有毒气体气源或非金属材料加热装置，打开气泵，将气体输入舱室，同时开启视频监测仪，每个转轮上的摄像装置开始录制。当气体浓度检测仪显示气体达到一定浓度后，可同时或单独点击数据监测仪每个清零按钮，每个信号采集装置开始记录动物运动情况，当动物暴露时间达到规定时间后，通过气体入口输入新鲜空气置换有毒气体，通过气体出口排出置换的有毒气体，最后取出每个转轮内的实验动物。
[0068]
需要说明的是，所述转轮的数量还可以大于六个，所述转轮的部件组成及各部件间的连接关系可参考本实施例，不再赘述。
[0069]
虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。