專利名稱：一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種試驗(yàn)動(dòng)物飼養(yǎng)艙，具體而言是用于模擬常壓間歇性低氧、常壓低氧高二氧化碳、間歇性低氧高二氧化碳、持續(xù)高氧、持續(xù)低氧的復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙。
背景技術(shù)：
目前醫(yī)學(xué)上的很多試驗(yàn)常使用大鼠或小鼠模擬某種疾病環(huán)境對其進(jìn)行研究，因此不同類型的大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域內(nèi)出現(xiàn)，主要用于以下幾種疾病的研究
I)阻塞性睡眠呼吸暫停低通氣綜合征(OSAHS)特征性的低氧方式是慢性間歇性低氧，但具體機(jī)制尚未闡明，因此動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷慕C(jī)制的研究尤為重要。前期建立模型的實(shí)驗(yàn)裝置有不同類型①往復(fù)運(yùn)動(dòng)式低氧艙，使動(dòng)物艙間歇進(jìn)入低氧環(huán)境，可基本模擬反復(fù)缺氧-復(fù)氧的病理生理特征，但對設(shè)備要求高，操作復(fù)雜低壓低氧艙，通過改變氧艙升 降速率模擬不同的海拔高度，產(chǎn)生不同的壓力和氧濃度，從而達(dá)到低氧-復(fù)氧的效果，對設(shè)備的要求較高，不能準(zhǔn)確反映常壓下缺氧的情況；③低O2高CO2箱，采用單片機(jī)技術(shù)和反饋原理，自動(dòng)調(diào)節(jié)氧艙內(nèi)O2 XO2濃度，建立低氧和CO2潴留模型，不能排除CO2在低氧-復(fù)氧
機(jī)制研究中的干擾作用；$現(xiàn)有
間歇性低氧艙氣源采用混合氣體，不易獲得；采用氮?dú)?或低氧混合氣)與空氣交替輸送方式，大容積艙內(nèi)氧濃度不易快速升高；氣體流量過大出現(xiàn)噪音，并且氣流的流動(dòng)對動(dòng)物的生理產(chǎn)生一定的影響，均增加了實(shí)驗(yàn)的干擾。2)慢性阻塞性肺病(COPD)是呼吸系統(tǒng)的主要疾病，其發(fā)病機(jī)制尚未完全明確，長期處于缺氧或呼吸障礙引起缺氧和二氧化碳潴留導(dǎo)致肺動(dòng)脈高壓是COPD的重要并發(fā)癥，國內(nèi)外研究者為研究其病理機(jī)制，設(shè)計(jì)出高山缺氧和常壓缺氧的兩種模型，過去研制的模型自動(dòng)化程度低，向培養(yǎng)箱灌注氣體、取樣分析氧氣和二氧化碳濃度需手工操作，工作勞動(dòng)強(qiáng)度大，艙內(nèi)氣體濃度、溫度、濕度易受動(dòng)物呼吸、外界氣體干擾，不易控制；現(xiàn)有的半自動(dòng)化裝置“低氧高二氧化碳培養(yǎng)艙”，只能測量培養(yǎng)艙內(nèi)氧氣和二氧化碳的濃度，不能實(shí)現(xiàn)各種濃度的自動(dòng)控制，也不具有數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、處理、生成報(bào)告的功能。3)嬰兒猝死綜合征(SIDS)是外觀健康的嬰兒突然死亡，國外學(xué)者對其病因進(jìn)行廣泛研究并提出眾多學(xué)說，其中嬰兒睡眠姿勢及環(huán)境與SIDS的關(guān)系是近年來研究重點(diǎn)之一，仰臥位睡姿和被動(dòng)吸煙導(dǎo)致SIDS的主要病理特點(diǎn)為間歇性低氧高二氧化碳。目前國內(nèi)SIDS動(dòng)物模型研究未見報(bào)道，國外模型氣源采用混合氣體，要快速達(dá)到設(shè)定的氣體濃度，氧艙空間不能太大，限制了研究對象的數(shù)量，嚴(yán)重影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確性、可重復(fù)性。4)近幾年，隨著圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)的發(fā)展和新生兒監(jiān)護(hù)中心的建立，氧療和機(jī)械通氣治療手段的提高，越來越多的低胎齡和(或)低出生體重兒得以存活。同時(shí)，也出現(xiàn)了高氧的并發(fā)癥，支氣管肺發(fā)育不良(bronchopulmonary dysplasia,BPD)和早產(chǎn)兒視網(wǎng)膜病變(ROP)是高氧治療的主要并發(fā)癥，這已成為圍產(chǎn)醫(yī)學(xué)的難點(diǎn)與熱點(diǎn)問題，制備高氧肺損傷和高氧視網(wǎng)膜病變的動(dòng)物模型已成為研究其發(fā)病機(jī)制與防治措施的關(guān)鍵因素之一。
5)低氧性肺動(dòng)脈高壓(hypoxic pulmonary hypertension,HPH)是肺源性心臟病發(fā)病過程的中心環(huán)節(jié)，HPH的產(chǎn)生及嚴(yán)重程度明顯影響著肺心病的病程及預(yù)后，目前認(rèn)為低氧性肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制為低氧性肺血管收縮和低氧性肺血管重建，但具體機(jī)制尚不清楚，為進(jìn)一步解釋低氧性肺動(dòng)脈高壓的發(fā)病機(jī)制，建立了低氧模型，以往的模型自動(dòng)化程度低，氣體濃度監(jiān)測需手工操作，工作勞動(dòng)強(qiáng)度大，艙內(nèi)氣體濃度、溫度、濕度易受外界氣體干擾，不易控制。要應(yīng)用于上面提到的幾種環(huán)境模型中，以往報(bào)道的制備動(dòng)物模型的動(dòng)物艙存在許多不足，如艙體密封性能較差，對于氧氣濃度的控制采用人工檢測，艙內(nèi)氧濃度難以保持穩(wěn)定等，而使模型的制備存在著較多的不足。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決背景技術(shù)中所提到的技術(shù)問題，提供一種操作簡便、控制精確，可 實(shí)現(xiàn)間歇性低氧、低氧高二氧化碳、間歇低氧高二氧化碳、持續(xù)高氧、持續(xù)低氧的復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙。為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案
一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，其特征在于本裝置包括試驗(yàn)艙艙體、氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、濃度濕度檢測裝置、單向閥、混合風(fēng)機(jī)、PLC以及上位機(jī)，上位機(jī)裝有力控組態(tài)軟件，所述氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置都輸出連向試驗(yàn)艙艙體，所述濃度濕度檢測裝置的檢測端與試驗(yàn)艙艙體內(nèi)部連接，濃度濕度檢測裝置的信息輸出端連向PLC信息輸入端，PLC的信息輸出端連接上位機(jī)，PLC的輸出控制端分別與氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、霧化裝置、混合風(fēng)機(jī)控制連接，所述單向閥安裝在試驗(yàn)艙艙體上，所述混合風(fēng)機(jī)安裝在試驗(yàn)艙艙體內(nèi)。所述氮?dú)廨斎胙b置依次由氮?dú)馄拷M、氮?dú)鈪R集裝置、氮?dú)鉁p壓器、氮?dú)怆妱?dòng)閥、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥和氮?dú)庀粞b置組成，所述氧氣輸入裝置依次由氧氣瓶組、氧氣匯集裝置、氧氣減壓器、氧氣電動(dòng)閥、氧氣流量調(diào)節(jié)閥和氧氣消音裝置組成，所述二氧化碳輸入裝置依次由二氧化碳瓶、二氧化碳減壓器、二氧化碳電動(dòng)閥、二氧化碳流量調(diào)節(jié)閥以及二氧化碳消音裝置組成。所述氮?dú)鉁p壓器和氮?dú)怆妱?dòng)閥之間連出一個(gè)氮?dú)忪F化電動(dòng)閥，所述氧氣減壓器和氧氣電動(dòng)閥之間連出一個(gè)氧氣霧化電動(dòng)閥，所述氮?dú)忪F化電動(dòng)閥和氧氣霧化電動(dòng)閥都依次通過霧化流量調(diào)節(jié)閥和霧化裝置連向試驗(yàn)艙艙體，霧化流量調(diào)節(jié)閥受PLC控制。所述濃度濕度檢測裝置包括氧氣分析儀、二氧化碳分析儀和數(shù)字濕度測控儀，氧氣分析儀、二氧化碳分析儀和數(shù)字濕度測控儀各自的檢測端與試驗(yàn)艙艙體內(nèi)部連接，氧氣分析儀、二氧化碳分析儀和數(shù)字濕度測控儀各自的信息輸出端連向PLC信息輸入端，PLC的信息輸出端連向上位機(jī)。本發(fā)明所提供的試驗(yàn)艙的有益效果為
I)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的環(huán)境模型需求，則可以通過氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置向試驗(yàn)艙艙體內(nèi)通入一定比例的氣體，然后再通過濃度濕度檢測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測試驗(yàn)艙艙體內(nèi)內(nèi)氣體的各項(xiàng)數(shù)值，再通過上位機(jī)的預(yù)設(shè)程序控制，從而控制氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置的開關(guān)。
2)本發(fā)明采用工業(yè)壓縮氮?dú)狻⒀鯕?、二氧化碳，而非混合氣體，來源簡便易得；氣體分別通過各自的匯集裝置交替輸送，使氧艙內(nèi)氣體的濃度變化迅速，此外氧艙內(nèi)設(shè)有混和風(fēng)機(jī)，將灌充到艙體內(nèi)的氣體迅速充分混合，可使氣體濃度迅速達(dá)到預(yù)設(shè)的濃度，彌補(bǔ)了大容積艙氧濃度不易快速升高的不足。3)氧艙的底部安裝單向閥，可將多余氣體排出艙外，而外界氣體無法進(jìn)入艙內(nèi)，保持氧艙常壓，降低了壓力增高對設(shè)備的要求。4)氧艙內(nèi)設(shè)置消音裝置，降低氣體流速，降低進(jìn)入試驗(yàn)艙氣體的聲音，可有效減少噪音對動(dòng)物的影響；設(shè)有動(dòng)物試驗(yàn)對照艙，模擬試驗(yàn)中氣流對動(dòng)物的干擾，使試驗(yàn)設(shè)計(jì)更嚴(yán)謹(jǐn)。5)霧化裝置將干燥氣體濕化，提供一更舒適的濕度環(huán)境，霧化裝置濕化效果優(yōu)于常用的濕化瓶。
本發(fā)明還提供了一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法，其特征在于
步驟1，試驗(yàn)艙艙體內(nèi)常壓常氧時(shí)，關(guān)閉試驗(yàn)艙艙體，啟動(dòng)上位機(jī)上的力控組態(tài)軟件，組態(tài)軟件啟動(dòng)PLC，PLC根據(jù)預(yù)選模式同時(shí)或者不同順序一定間隔時(shí)間或者根據(jù)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氣體比值情況開啟氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置，氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置分別向試驗(yàn)艙艙體輸入氮?dú)狻⒀鯕夂投趸?，單向閥由于多余氣體的微壓差而自動(dòng)開啟；
步驟2，部分輸入的氮?dú)夂脱鯕膺€需要通過帶流量調(diào)節(jié)閥的霧化裝置，將干燥的氣體濕化，以保證試驗(yàn)艙艙體內(nèi)的氣體有一定的濕度；
步驟3，通過濃度濕度檢測裝置檢測試驗(yàn)艙艙體的氣體濕度、氧氣濃度以及二氧化碳濃度，根據(jù)步驟I中的預(yù)選模型所需，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)的氧氣濃度和二氧化碳濃度達(dá)到所需比值后，分別關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置。所述步驟I中的預(yù)選模型為間歇性低氧模式時(shí)，先開啟氮?dú)廨斎胙b置，向試驗(yàn)艙艙體輸入氮?dú)?，?dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，然后經(jīng)過30秒后，開啟氧氣輸入裝置，向試驗(yàn)艙艙體輸入氧氣，當(dāng)氧氣濃度升高到20%-22%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，所述步驟2中的濕度值為50±10%。所述步驟I中的預(yù)選模型為慢性低氧、高二氧化碳模式時(shí)，先開啟氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，此后如果氧氣濃度升高，再次開啟氮?dú)廨斎胙b置，使氧氣濃度降低到10%;如果氧氣濃度降低，則開啟氧氣輸入裝置，使氧氣濃度升高到10%,在開啟氮?dú)廨斎胙b置的同時(shí)，開啟二氧化碳輸入裝置，當(dāng)二氧化碳濃度升高到5%-6%時(shí)，關(guān)閉二氧化碳輸入裝置，當(dāng)二氧化碳濃度低于5%時(shí)，再次開啟二氧化碳輸入裝置，保證二氧化碳濃度。所述步驟I中的預(yù)選模型為間歇性低氧高二氧化碳模式時(shí)，先同時(shí)開啟氮?dú)廨斎胙b置和二氧化碳輸入裝置，當(dāng)氧氣濃度降到8%，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)二氧化碳濃度升高到7%，關(guān)閉二氧化碳輸入裝置，當(dāng)?shù)獨(dú)廨斎胙b置和二氧化碳輸入裝置都關(guān)閉后，單向閥自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)氣過程中所述步驟2中的氣體濕度保持在50±10%，然后經(jīng)過5分48秒后，再同時(shí)開啟氮?dú)廨斎胙b置和氧氣輸入裝置，當(dāng)氧氣濃度升高到21%，二氧化碳濃度低于0. 4%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置和氮?dú)廨斎胙b置，再經(jīng)過5分48秒，重復(fù)上述整個(gè)過程。所述步驟I中的預(yù)選模型為持續(xù)高氧模式時(shí)，開啟氧氣輸入裝置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度升高到75±2%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度低于73%時(shí)，再次開啟氧氣輸入裝置，使得試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度保持在75 ±2%范圍內(nèi)。所述步驟I中的預(yù)選模型為持續(xù)低氧模式時(shí)，開啟氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%以下時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度高于10%時(shí)，再次開啟氮?dú)廨斎胙b置，使得試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度低于10%,另外在試驗(yàn)艙艙體內(nèi)放置堿石灰用于吸附co2，使得二氧化碳的濃度始終低于0. 01%。本發(fā)明所提供試驗(yàn)艙的控制方法的有益效果為
能夠?yàn)樯厦嫣岬降?種模型提供相對應(yīng)的控制方法，自動(dòng)控制且 控制精確，能夠保證氧氣和二氧化碳濃度保持穩(wěn)定，提高整個(gè)試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。
圖I是本發(fā)明結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1，一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，包括試驗(yàn)艙艙體I、氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、濃度濕度檢測裝置、單向閥2、混合風(fēng)機(jī)3、PLC以及上位機(jī)，上位機(jī)安裝有力控組態(tài)軟件，氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、霧化裝置和二氧化碳輸入裝置都輸出連向試驗(yàn)艙艙體1，濃度濕度檢測裝置的檢測端與試驗(yàn)艙艙體內(nèi)部連接，濃度濕度檢測裝置的信息輸出端連向PLC信息輸入端，PLC的信息輸出端連接上位機(jī)，PLC的輸出控制端分別與氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、霧化裝置、混合風(fēng)機(jī)控制連接，單向閥2安裝在試驗(yàn)艙艙體I上，混合風(fēng)機(jī)3安裝在試驗(yàn)艙艙體內(nèi)，氮?dú)廨斎胙b置依次由氮?dú)馄拷M4、氮?dú)鈪R集裝置5、氮?dú)鉁p壓器6、氮?dú)怆妱?dòng)閥7、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥8和氮?dú)庀粞b置9組成，氧氣輸入裝置依次由氧氣瓶組10、氧氣匯集裝置11、氧氣減壓器12、氧氣電動(dòng)閥13、氧氣流量調(diào)節(jié)閥14和氧氣消音裝置15組成，二氧化碳輸入裝置依次由二氧化碳瓶16、二氧化碳減壓器17、二氧化碳電動(dòng)閥18、二氧化碳流量調(diào)節(jié)閥19以及二氧化碳消音裝置20組成，氮?dú)鉁p壓器6和氮?dú)怆妱?dòng)閥7之間連出一個(gè)氮?dú)忪F化電動(dòng)閥21，氧氣減壓器12和氧氣電動(dòng)閥13之間連出一個(gè)氧氣霧化電動(dòng)閥22，氮?dú)忪F化電動(dòng)閥21和氧氣霧化電動(dòng)閥22都依次通過霧化流量調(diào)節(jié)閥23和霧化裝置24連向試驗(yàn)艙艙體1，霧化流量調(diào)節(jié)閥23受PLC控制，濃度濕度檢測裝置包括氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26和數(shù)字濕度測控儀27，氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26和數(shù)字濕度測控儀27各自的檢測端與試驗(yàn)艙艙體內(nèi)部連接，氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26和數(shù)字濕度測控儀27各自的信息輸出端連向PLC，PLC的信息輸出端連向上位機(jī)，試驗(yàn)艙艙體I連接有一個(gè)溫度檢測儀28。為了進(jìn)一步說明上面提到的技術(shù)方案，如下舉出實(shí)施例
實(shí)施例I
I)本裝置包括試驗(yàn)艙艙體I、氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、霧化裝置、二氧化碳輸入裝置、濃度濕度檢測裝置、單向閥2、混合風(fēng)機(jī)3，PLC以及上位機(jī)，氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、霧化裝置和二氧化碳輸入裝置都輸出連向試驗(yàn)艙艙體1，濃度濕度檢測裝置的檢測端與試驗(yàn)艙艙體I內(nèi)部連接，濃度濕度檢測裝置的信息輸出端連向PLC信息輸入端，PLC的信息輸出端連接上位機(jī)，混合風(fēng)機(jī)3的作用為加快艙內(nèi)氣體的混合速度，上位機(jī)可采用PC機(jī)，PLC采用西門子S7-200系列PLC作為采集、控制部件，力控組態(tài)軟件安裝在上位機(jī)提供友好人機(jī)對話界面，電腦控制系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)定控制程序，控制程序按照預(yù)定試驗(yàn)方案分別控制氧氣電動(dòng)閥13、氮?dú)怆妱?dòng)閥7、二氧化碳電動(dòng)閥18的開關(guān),將氮?dú)?、氧氣、二氧化碳按一定比例充灌到相對密閉的模擬艙內(nèi)，然后經(jīng)上述三種氣體分析儀，測量試驗(yàn)艙內(nèi)氧氣濃度，把信號反饋給電腦控制系統(tǒng)，整個(gè)過程自動(dòng)控制、自動(dòng)監(jiān)測，操作簡單，控制精確。電腦控制系統(tǒng)中程序設(shè)計(jì)具有人性化的特點(diǎn)，科研人員根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要隨時(shí)更改試驗(yàn)條件，可同時(shí)設(shè)置多個(gè)程序，模擬多種模式，這種多試驗(yàn)?zāi)Ｊ焦?jié)省了實(shí)驗(yàn)設(shè)備的重復(fù)投資。PLC的輸出控制端分別與氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、霧化裝置、混合風(fēng)機(jī)3控制連接，PLC根據(jù)采集的測量裝置測量的數(shù)據(jù)和上位機(jī)輸入的參數(shù)進(jìn)行運(yùn)算來控制電動(dòng)球閥，并把采集的測量裝置測量的數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī)，上位機(jī)的作用為友好人機(jī)對話界面，給PLC輸入設(shè)計(jì)的參數(shù)，并接收PLC采集的測量裝置測量的參數(shù)，顯示給用戶并保存。單向閥2安裝在試驗(yàn)艙艙體的底部，可將多余氣體排出艙外，而外界氣體無法進(jìn)入艙內(nèi)，保持氧艙常壓，降低了壓力增高對設(shè)備的要求。氮?dú)廨斎胙b置依次由氮?dú)馄拷M4、氮?dú)鈪R集裝置5、氮?dú)鉁p壓器6、氮?dú)怆妱?dòng)閥7、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥8和氮?dú)庀粞b置9組成，氧氣輸入裝置依次由氧氣瓶組10、氧氣匯集裝置11、氧氣減壓器12、氧氣電動(dòng)閥13、氧氣流量調(diào)節(jié)閥14和氧 氣消音裝置15組成，二氧化碳輸入裝置依次由二氧化碳瓶16、二氧化碳減壓器17、二氧化碳電動(dòng)閥18、二氧化碳流量調(diào)節(jié)閥19以及二氧化碳消音裝置20組成。本發(fā)明的氮?dú)馄拷M、氧氣瓶組和二氧化碳瓶組都是分別采用工業(yè)壓縮氮?dú)?、氧氣、二氧化碳，而非混合氣體，來源簡便易得；氣體分別通過各自的匯集裝置交替輸送，使氧艙內(nèi)氣體的濃度變化迅速，此外氧艙內(nèi)設(shè)有混和風(fēng)機(jī)，將灌充到艙體內(nèi)的氣體迅速充分混合，可使氣體濃度迅速達(dá)到預(yù)設(shè)的濃度，彌補(bǔ)了大容積艙氧濃度不易快速升高的不足，氮?dú)鈪R集裝置、氧氣匯集裝置和二氧化碳匯集裝置都是采用匯流排的結(jié)構(gòu)，消音裝置采用消音器，降低氣體流速，降低進(jìn)入試驗(yàn)艙氣體的聲音，可有效減少噪音對動(dòng)物的影響。氮?dú)鉁p壓器和氮?dú)怆妱?dòng)閥之間連出氮?dú)忪F化電動(dòng)閥，氧氣減壓器和氧氣電動(dòng)閥之間連出氧氣霧化電動(dòng)閥，氮?dú)忪F化電動(dòng)閥和氧氣霧化電動(dòng)閥都依次通過霧化流量調(diào)節(jié)閥和霧化裝置連向試驗(yàn)艙艙體，霧化裝置采用霧化器，可將將干燥的氣體濕化，濃度濕度檢測裝置包括氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26和數(shù)字濕度測控儀27，氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26和數(shù)字濕度測控儀27各自的檢測端與試驗(yàn)艙艙體I內(nèi)部連接，氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26和數(shù)字濕度測控儀27各自的信息輸出端連向上位機(jī)。另外本發(fā)明艙體一側(cè)設(shè)有有機(jī)玻璃視窗，有利于觀察氧艙中動(dòng)物的活動(dòng)情況，視窗中部有兩個(gè)密封手套操作孔，便于在不改變艙內(nèi)氣體濃度情況下進(jìn)行一些操作。本發(fā)明所提供的試驗(yàn)艙的有益效果為
2)根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的環(huán)境模型需求，則可以通過氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置向試驗(yàn)艙艙體內(nèi)通入一定比例的氣體，然后再通過濃度濕度檢測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測試驗(yàn)艙艙體內(nèi)內(nèi)氣體的各項(xiàng)數(shù)值，再通過上位機(jī)的預(yù)設(shè)程序控制，從而控制氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置的開關(guān)。3)本發(fā)明采用工業(yè)壓縮氮?dú)?、氧氣、二氧化碳，而非混合氣體，來源簡便易得；氣體分別通過各自的匯集裝置交替輸送，使氧艙內(nèi)氣體的濃度變化迅速，此外氧艙內(nèi)設(shè)有混和風(fēng)機(jī)，將灌充到艙體內(nèi)的氣體迅速充分混合，可使氣體濃度迅速達(dá)到預(yù)設(shè)的濃度，彌補(bǔ)了大容積艙氧濃度不易快速升高的不足。
4)氧艙的底部安裝單向閥2，可將多余氣體排出艙外，而外界氣體無法進(jìn)入艙內(nèi)，保持氧艙常壓，降低了壓力增高對設(shè)備的要求。5)氧艙內(nèi)設(shè)置消音裝置，降低氣體流速，降低進(jìn)入試驗(yàn)艙氣體的聲音，可有效減少噪音對動(dòng)物的影響；設(shè)有動(dòng)物試驗(yàn)對照艙，模擬試驗(yàn)中氣流對動(dòng)物的干擾，使試驗(yàn)設(shè)計(jì)更嚴(yán)謹(jǐn)。本發(fā)明還提供了一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法 步驟1，步驟1，試驗(yàn)艙艙體內(nèi)常壓常氧時(shí)，關(guān)閉試驗(yàn)艙艙體，啟動(dòng)上位機(jī)，上位機(jī)啟動(dòng)PLC，PLC根據(jù)預(yù)選模式同時(shí)或者不同順序一定間隔時(shí)間或者根據(jù)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氣體比值情況開啟氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置，氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置分別向試驗(yàn)艙艙體輸入氮?dú)狻⒀鯕夂投趸?，單向閥由于多余氣體的微壓差而自動(dòng)開啟；
步驟2，部分輸入的氮?dú)夂脱鯕膺€需要通過帶流量調(diào)節(jié)閥的霧化裝置，將干燥的氣體濕化，以保證試驗(yàn)艙艙體內(nèi)的氣體有一定的濕度；
步驟3，通過濃度濕度檢測裝置檢測試驗(yàn)艙艙體的氣體濕度、氧氣濃度以及二氧化碳濃度，根據(jù)步驟I中的預(yù)選模型所需，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)的氧氣濃度和二氧化碳濃度達(dá)到所需比值后，分別關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置。對于步驟I的進(jìn)一步限定如下
I)步驟I中的預(yù)選模型為間歇性低氧模式時(shí)，先開啟氮?dú)廨斎胙b置，向試驗(yàn)艙艙體輸入氮?dú)?，?dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10 %時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，然后經(jīng)過30秒后，開啟氧氣輸入裝置，向試驗(yàn)艙艙體輸入氧氣，當(dāng)氧氣濃度升高到20%-22%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，步驟2中的濕度值為50±10%。2)步驟I中的預(yù)選模型為慢性低氧、高二氧化碳模式時(shí)，先開啟氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，此后如果氧氣濃度升高，再次開啟氮?dú)廨斎胙b置，使氧氣濃度降低到10%;如果氧氣濃度降低，則開啟氧氣輸入裝置，使氧氣濃度升高到10%,在開啟氮?dú)廨斎胙b置的同時(shí)，開啟二氧化碳輸入裝置，當(dāng)二氧化碳濃度升高到5%-6%時(shí)，關(guān)閉二氧化碳輸入裝置，當(dāng)二氧化碳濃度低于5%時(shí)，再次開啟二氧化碳輸入裝置，保證二氧化碳濃度。3)步驟I中的預(yù)選模型為間歇性低氧高二氧化碳模式時(shí)，先同時(shí)開啟氮?dú)廨斎胙b置和二氧化碳輸入裝置，當(dāng)氧氣濃度降到8%，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)二氧化碳濃度升高到7%，關(guān)閉二氧化碳輸入裝置，當(dāng)?shù)獨(dú)廨斎胙b置和二氧化碳輸入裝置都關(guān)閉后，單向閥自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)氣過程中步驟2中的氣體濕度保持在50±10%，然后經(jīng)過5分48秒后，再同時(shí)開啟氮?dú)廨斎胙b置和氧氣輸入裝置，當(dāng)氧氣濃度升高到21%，二氧化碳濃度低于0. 4%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置和氮?dú)廨斎胙b置，再經(jīng)過5分48秒，重復(fù)上述整個(gè)過程。4)步驟I中的預(yù)選模型為持續(xù)高氧模式時(shí)，開啟氧氣輸入裝置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度升高到75±2%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度低于73%時(shí)，再次開啟氧氣輸入裝置，使得試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度保持在75±2%范圍內(nèi)。5)步驟I中的預(yù)選模型為持續(xù)低氧模式時(shí)，開啟氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%以下時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度高于10%時(shí)，再次開啟氮?dú)廨斎胙b置，使得試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度低于10%,另外在試驗(yàn)艙艙體內(nèi)放置堿石灰用于吸附co2，使得二氧化碳的濃度始終低于0. 01%。對于上述的1-5點(diǎn)集合設(shè)備，可如下舉例
實(shí)施例I
原始狀態(tài)為常壓常氧，開啟試驗(yàn)程序，氮?dú)馄?內(nèi)的高壓氮?dú)饨?jīng)過氮?dú)鈪R集裝置5匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氮?dú)鉁p壓器6，氮?dú)鈮毫υ僖淮握{(diào)節(jié)到0. 3KPa，程序控制氮?dú)怆妱?dòng)閥7開啟，氮?dú)饬鹘?jīng)氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥8、氮?dú)庀粞b置9進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度降低到10%左右，歷時(shí)30s，氮?dú)怆妱?dòng)閥關(guān)閉，停止向試驗(yàn)艙艙體I灌注氮?dú)?。灌注氮?dú)馄陂g，單向閥2自動(dòng)開啟將試驗(yàn)艙內(nèi)多余氣體排除艙外，保持艙內(nèi)常壓，同時(shí)電腦控制系統(tǒng)開啟氮?dú)忪F化電動(dòng)閥21，將氮?dú)馔ㄟ^霧化流量調(diào)節(jié)閥23、霧化裝置24霧化，以保證試驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)氮?dú)馄陂g濕度在50± 10%，停止供氮?dú)夂髥蜗蜷y2自動(dòng)關(guān)閉，保證艙外氣體不會(huì)回流到艙內(nèi)，影響設(shè)備性能以及試驗(yàn)結(jié)果，同 時(shí)氮?dú)忪F化電動(dòng)閥21也關(guān)閉。再經(jīng)過30s后，程序控制氧氣電動(dòng)閥13開啟，將氧氣瓶10內(nèi)高壓氧氣經(jīng)過氧氣匯集裝置11匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氧氣減壓器12，壓力再一次調(diào)節(jié)到0. 3KPa后經(jīng)氧氣流量調(diào)節(jié)閥14、氧氣消音裝置15進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度升高到21%左右，歷時(shí)12s，氧氣電動(dòng)閥13關(guān)閉，停止向試驗(yàn)艙艙體I灌注氧氣。灌注氧氣期間單向閥2自動(dòng)開啟將試驗(yàn)艙內(nèi)多余氣體排除艙外，保持艙內(nèi)常壓，同時(shí)電腦控制系統(tǒng)開啟氧氣霧化電動(dòng)閥22，將氧氣通過霧化流量調(diào)節(jié)閥23、霧化裝置24霧化，以保證進(jìn)氧氣期間試驗(yàn)艙內(nèi)濕度在50± 10%，停止供氧氣后單向閥2自動(dòng)關(guān)閉，保證艙外氣體不會(huì)回流到艙內(nèi)，影響設(shè)備性能以及試驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)氧氣霧化電動(dòng)閥22也關(guān)閉，再經(jīng)過18s后，開始循環(huán)整個(gè)過程。試驗(yàn)艙艙體I內(nèi)放置堿石灰吸附C02，使CO2濃度始終〈O. 01%。期間氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26、數(shù)字濕度測控儀27時(shí)刻監(jiān)控艙內(nèi)氧濃度、二氧化碳濃度、濕度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。這個(gè)模式模擬了中重度OSAHS，可以通過更改試驗(yàn)參數(shù)實(shí)現(xiàn)其他濃度、時(shí)間間隔的間歇低氧模式。實(shí)施例2
原始狀態(tài)為常壓常氧，開啟試驗(yàn)程序，氮?dú)馄?內(nèi)的高壓氮?dú)饨?jīng)過氮?dú)鈪R集裝置5匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氮?dú)鉁p壓器6，氮?dú)鈮毫υ僖淮握{(diào)節(jié)到0. 3KPa，程序控制氮?dú)怆妱?dòng)閥7開啟，氮?dú)饬鹘?jīng)氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥8、氮?dú)庀粞b置9進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度降低到10%左右，歷時(shí)30s，氮?dú)怆妱?dòng)閥關(guān)閉，停止向試驗(yàn)艙艙體I灌注氮?dú)?，灌注氮?dú)馄陂g，期間單向閥2自動(dòng)開啟將試驗(yàn)艙內(nèi)多余氣體排出艙外，保持艙內(nèi)常壓，保持艙內(nèi)常壓，此時(shí)如果氧濃度升高，程序控制氮?dú)怆妱?dòng)閥7開啟，重復(fù)上述動(dòng)作，如果氧濃度降低程序控制氧氣電動(dòng)閥13開啟，將氧氣瓶10內(nèi)高壓氧氣經(jīng)過氧氣匯集裝置11匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氧氣減壓器12，壓力再一次調(diào)節(jié)到0. 3KPa后經(jīng)氧氣流量調(diào)節(jié)閥14、氧氣消音裝置15進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度升高到10%左右。在開啟氮?dú)馄康耐瑫r(shí)，二氧化碳瓶16內(nèi)的高壓二氧化碳經(jīng)過二氧化碳減壓器17，二氧化碳壓力再一次調(diào)節(jié)到0. 3KPa，程序控制二氧化碳電動(dòng)閥18開啟，二氧化碳流經(jīng)二氧化碳流量調(diào)節(jié)閥19、二氧化碳消音裝置20進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，二氧化碳濃度升高到5% 6%，關(guān)閉二氧化碳電動(dòng)閥18，二氧化碳濃度如有變化，程序自動(dòng)控制二氧化碳電動(dòng)閥18調(diào)整。期間氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26、數(shù)字濕度測控儀27時(shí)刻監(jiān)控艙內(nèi)氧濃度、二氧化碳濃度、濕度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。實(shí)施例3
原始狀態(tài)為常壓常氧，開啟試驗(yàn)程序，氮?dú)馄?內(nèi)的高壓氮?dú)饨?jīng)過氮?dú)鈪R集裝置5匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氮?dú)鉁p壓器6，氮?dú)鈮毫υ僖淮握{(diào)節(jié)到0. 3KPa，程序控制氮?dú)怆妱?dòng)閥7開啟，氮?dú)饬鹘?jīng)氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥8、氮?dú)庀粞b置9進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度降低到8%左右，歷時(shí)30s，氮?dú)怆妱?dòng)閥關(guān)閉，停止向試驗(yàn)艙艙體I灌注氮?dú)?，灌注氮?dú)馄陂g，期間單向閥2自動(dòng)開啟將試驗(yàn)艙內(nèi)多余氣體排除艙外，保持艙內(nèi)常壓自動(dòng)開啟將試驗(yàn)艙內(nèi)多余氣體排除艙外，保持艙內(nèi)常壓，同時(shí)電腦控制系統(tǒng)開啟氮?dú)忪F化電動(dòng)閥21，將氮?dú)馔ㄟ^霧化流量調(diào)節(jié)閥23、霧化裝置24霧化，以保證試驗(yàn)艙內(nèi)進(jìn)氮?dú)馄陂g濕度在50±10%，停止供氮?dú)夂螅瑔蜗蜷y2自動(dòng)關(guān)閉，保證艙外氣體不會(huì)回流到艙內(nèi)，影響設(shè)備性能以及試驗(yàn)結(jié)果，同時(shí)氮?dú)忪F化電動(dòng)閥21也關(guān)閉，在開啟氮?dú)廨斎胙b置的同時(shí)二氧化碳瓶16內(nèi)的高壓二氧化碳經(jīng)過二氧化碳減壓器17，二氧化碳壓力調(diào)節(jié)到0. 3KPa，程序控制二氧化碳電動(dòng)閥18開啟，二氧化碳流經(jīng)二氧化碳流量調(diào)節(jié)閥19、二氧化碳消音裝置20進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，二氧化碳濃度升高到7%，歷時(shí)30s，關(guān)閉二氧化碳電動(dòng)閥。經(jīng)過5min30s后，程序控制氧氣電動(dòng)閥13、氮?dú)怆妱?dòng)閥7同時(shí)開啟，將氧氣瓶10內(nèi)高壓氧氣、氮?dú)馄?內(nèi)高壓氮?dú)狻⒎謩e經(jīng)過氧氣匯集裝置11、氮?dú)鈪R集裝置5匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到減壓器，壓力再一次調(diào)節(jié)到0. 3KPa后經(jīng)流量調(diào)節(jié)閥、消音裝置進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度升高到21%左右，氮?dú)鉂舛冗_(dá)79%左右，二氧化碳濃度低于0. 4%，歷時(shí)12s，氧氣電動(dòng)閥13關(guān)閉，氮?dú)怆妱?dòng)閥7關(guān)閉，停止向試驗(yàn)艙艙體I灌注氧氣，使二氧化碳濃度保持低于0. 4%，再經(jīng)過5min48s后，開始循環(huán)整個(gè)過程。
期間氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26、數(shù)字濕度測控儀27時(shí)刻監(jiān)控艙內(nèi)氧濃度、二氧化碳濃度、濕度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。實(shí)施例4
原始狀態(tài)為常壓常氧，程序控制氧氣電動(dòng)閥13開啟，將氧氣瓶10內(nèi)高壓氧氣經(jīng)過氧氣匯集裝置11匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氧氣減壓器12，壓力再一次調(diào)節(jié)到0. 3KPa后經(jīng)氧氣流量調(diào)節(jié)閥14、氧氣消音裝置15進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，期間先將氧氣流量調(diào)至5L/min,使氧氣迅速充滿氧箱，氧濃度達(dá)70%后將流量降至lL/min，使?jié)舛染徛仙?5%，氧氣電動(dòng)閥13關(guān)閉，再調(diào)低流量至0.5 L/min左右通過電腦控制系統(tǒng)控制氧氣電動(dòng)閥13維持氧濃度穩(wěn)定在75±2%范圍內(nèi)，期間氧氣分析儀25時(shí)刻監(jiān)控艙內(nèi)氧濃度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。二氧化碳分析儀26時(shí)刻監(jiān)控艙內(nèi)二氧化碳濃度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。數(shù)字濕度測控儀27測量試驗(yàn)艙內(nèi)濕度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。實(shí)施例5
原始狀態(tài)為常壓常氧，開啟試驗(yàn)程序，氮?dú)馄?內(nèi)的高壓氮?dú)饨?jīng)過氮?dú)鈪R集裝置5匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氮?dú)鉁p壓器6，氮?dú)鈮毫υ僖淮握{(diào)節(jié)到0. 3KPa，程序控制氮?dú)怆妱?dòng)閥7開啟，氮?dú)饬鹘?jīng)氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥8、氮?dú)庀粞b置9進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度降低到10%左右，歷時(shí)30s，氮?dú)怆妱?dòng)閥關(guān)閉，停止向試驗(yàn)艙艙體I灌注氮?dú)?，灌注氮?dú)馄陂g，期間單向閥2自動(dòng)開啟將試驗(yàn)艙內(nèi)多余氣體排出艙外，保持艙內(nèi)常壓，此時(shí)如果氧濃度升高，程序控制氮?dú)怆妱?dòng)閥7開啟，重復(fù)上述動(dòng)作，如果氧濃度降低程序控制氧氣電動(dòng)閥13開啟，將氧氣瓶10內(nèi)高壓氧氣經(jīng)過氧氣匯集裝置11匯總后并作初步壓力調(diào)節(jié)，輸入到氧氣減壓器12，壓力再一次調(diào)節(jié)到
0.3KPa后經(jīng)氧氣流量調(diào)節(jié)閥14、氧氣消音裝置15進(jìn)入試驗(yàn)艙艙體1，同時(shí)開啟混和風(fēng)機(jī)3，將灌充到試驗(yàn)艙內(nèi)的氣體快速充分混合，氧濃度升高到10%左右。試驗(yàn)艙艙體I內(nèi)放置堿石灰吸附CO2,使CO2濃度始終〈O. 01%。期間氧氣分析儀25、二氧化碳分析儀26、數(shù)字濕度測控儀27時(shí)刻監(jiān)控艙內(nèi)氧濃度、二氧化碳濃度、濕度，把信號反饋給上位機(jī)，并保存在電腦中。 本發(fā)明所提供試驗(yàn)艙的控制方法的有益效果為能夠?yàn)樯厦嫣岬降?種模型提供相對應(yīng)的控制方法，且控制精確、能夠保證氧氣和二氧化碳濃度保持穩(wěn)定，提高整個(gè)試驗(yàn)過程數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性，對實(shí)驗(yàn)過程參數(shù)變化實(shí)時(shí)記錄保存便于日后查看引用。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，其特征在于本裝置包括試驗(yàn)艙艙體(I)、氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、濃度濕度檢測裝置、霧化裝置、單向閥(2)、混合風(fēng)機(jī)(3)、PLC以及上位機(jī)，所述氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置都輸出連向試驗(yàn)艙艙體(I )，所述濃度濕度檢測裝置的檢測端與試驗(yàn)艙艙體內(nèi)部連接，濃度濕度檢測裝置的信息輸出端連向PLC信息輸入端，PLC的信息輸出端連接上位機(jī)，PLC的輸出控制端分別與氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、霧化裝置、混合風(fēng)機(jī)控制連接，所述單向閥(2 )安裝在試驗(yàn)艙艙體(I)上，所述混合風(fēng)機(jī)(3 )安裝在試驗(yàn)艙艙體內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，其特征在于所述氮?dú)廨斎胙b置依次由氮?dú)馄拷M(4)、氮?dú)鈪R集裝置(5)、氮?dú)鉁p壓器(6)、氮?dú)怆妱?dòng)閥(7)、氮?dú)饬髁空{(diào)節(jié)閥(8)和氮?dú)庀粞b置(9)組成，所述氧氣輸入裝置依次由氧氣瓶組(10)、氧氣匯集裝置(11)、氧氣減壓器(12)、氧氣電動(dòng)閥(13)、氧氣流量調(diào)節(jié)閥(14)和氧氣消音裝置(15)組成，所述二氧化碳輸入裝置依次由二氧化碳瓶(16)、二氧化碳減壓器(17)、二氧化碳電動(dòng)閥(18)、二氧化碳流量調(diào)節(jié)閥(19)以及二氧化碳消音裝置(20)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，其特征在于所述氮?dú)鉁p壓器(6)和氮?dú)怆妱?dòng)閥(7)之間連出一個(gè)氮?dú)忪F化電動(dòng)閥(21)，所述氧氣減壓器(12)和氧氣電動(dòng)閥(13)之間連出一個(gè)氧氣霧化電動(dòng)閥(22),所述氮?dú)忪F化電動(dòng)閥(21)和氧氣霧化電動(dòng)閥(22 )都依次通過霧化流量調(diào)節(jié)閥(23 )和霧化裝置(24)連向試驗(yàn)艙艙體(I)，霧化流量調(diào)節(jié)閥(23)受PLC控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，其特征在于所述濃度濕度檢測裝置包括氧氣分析儀(25)、二氧化碳分析儀(26)和數(shù)字濕度測控儀(27)，氧氣分析儀(25)、二氧化碳分析儀(26)和數(shù)字濕度測控儀(27)各自的檢測端與試驗(yàn)艙艙體內(nèi)部連接，氧氣分析儀(25)、二氧化碳分析儀(26)和數(shù)字濕度測控儀(27)各自的信息輸出端連向PLC信息輸入端，PLC的信息輸出端連向上位機(jī)。
5.一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法，其特征在于 步驟1，試驗(yàn)艙艙體內(nèi)常壓常氧時(shí)，關(guān)閉試驗(yàn)艙艙體，啟動(dòng)上位機(jī)組態(tài)軟件，組態(tài)軟件啟動(dòng)PLC，PLC根據(jù)預(yù)選模式同時(shí)或者不同順序一定間隔時(shí)間或者根據(jù)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氣體比值情況開啟氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置，氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、霧化裝置和二氧化碳輸入裝置分別向試驗(yàn)艙艙體輸入氮?dú)狻⒀鯕夂投趸?，單向閥由于多余氣體的微壓差而自動(dòng)開啟； 步驟2，部分輸入的氮?dú)夂脱鯕膺€需要通過帶流量調(diào)節(jié)閥的霧化裝置將干燥的氣體濕化，以保證試驗(yàn)艙艙體內(nèi)的氣體有一定的濕度； 步驟3，通過濃度濕度檢測裝置檢測試驗(yàn)艙艙體的氣體濕度、氧氣濃度以及二氧化碳濃度，根據(jù)步驟I中的預(yù)選模型所需，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)的氧氣濃度和二氧化碳濃度達(dá)到所需比值后，分別關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法,其特征在于所述步驟I中的預(yù)選模型為間歇性低氧模式時(shí)，先開啟氮?dú)廨斎胙b置，向試驗(yàn)艙艙體輸入氮?dú)猓?dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，然后經(jīng)過30秒后，開啟氧氣輸入裝置，向試驗(yàn)艙艙體輸入氧氣，當(dāng)氧氣濃度升高到20%-22%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，所述步驟2中的濕度值為50±10%。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法，其特征在于所述步驟I中的預(yù)選模型為慢性低氧、高二氧化碳模式時(shí)，先開啟氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，同時(shí)單向閥自動(dòng)關(guān)閉，此后如果氧氣濃度升高，再次開啟氮?dú)廨斎胙b置，使氧氣濃度降低到10%;如果氧氣濃度降低，則開啟氧氣輸入裝置，使氧氣濃度升高到10%，在開啟氮?dú)廨斎胙b置的同時(shí)，開啟二氧化碳輸入裝置，當(dāng)二氧化碳濃度升高到5%-6%時(shí)，關(guān)閉二氧化碳輸入裝置，當(dāng)二氧化碳濃度低于5%時(shí)，再次開啟二氧化碳輸入裝置，保證二氧化碳濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法，其特征在于所述步驟I中的預(yù)選模型為間歇性低氧高二氧化碳模式時(shí)，先同時(shí)開啟氮?dú)廨斎胙b置和二氧化碳輸入裝置，當(dāng)氧氣濃度降到8%，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)二氧化碳濃度升高到7%，關(guān)閉二氧化碳輸入裝置，當(dāng)?shù)獨(dú)廨斎胙b置和二氧化碳輸入裝置都關(guān)閉后，單向閥自動(dòng)關(guān)閉，進(jìn)氣過程中所述步驟2中的氣體濕度保持在50± 10%，然后經(jīng)過5分48秒后，再同時(shí)開啟氮?dú)廨斎胙b置和氧氣輸入裝置，當(dāng)氧氣濃度升高到21%，二氧化碳濃度低于0. 4%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置和氮?dú)廨斎胙b置，再經(jīng)過5分48秒，重復(fù)上述整個(gè)過程。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法，其特征在于所述步驟I中的預(yù)選模型為持續(xù)高氧模式時(shí)，開啟氧氣輸入裝置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度升高到75±2%時(shí)，關(guān)閉氧氣輸入裝置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度低于73%時(shí)，再次開啟氧氣輸入裝置，使得試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度保持在75 ± 2%范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙的控制方法，其特征在于所述步驟I中的預(yù)選模型為持續(xù)低氧模式時(shí)，開啟氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度降低到10%以下時(shí)，關(guān)閉氮?dú)廨斎胙b置，當(dāng)試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度高于10%時(shí)，再次開啟氮?dú)廨斎胙b置，使得試驗(yàn)艙艙體內(nèi)氧氣濃度低于10%，另外在試驗(yàn)艙艙體內(nèi)放置堿石灰用于吸附co2，使得二氧化碳的濃度始終低于0. 01%。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合式大小鼠試驗(yàn)?zāi)M艙，其特征在于本裝置包括試驗(yàn)艙艙體、氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置、濃度濕度檢測裝置、單向閥、混合風(fēng)機(jī)、PLC以及上位機(jī)，上位機(jī)裝有力控組態(tài)軟件，所述氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置都輸出連向試驗(yàn)艙艙體，根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的環(huán)境模型需求，則可以通過氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置、二氧化碳輸入裝置向試驗(yàn)艙艙體內(nèi)通入一定比例的氣體，然后再通過濃度濕度檢測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測試驗(yàn)艙艙體內(nèi)內(nèi)氣體的各項(xiàng)數(shù)值，再通過上位機(jī)的預(yù)設(shè)程序控制，從而控制氮?dú)廨斎胙b置、氧氣輸入裝置和二氧化碳輸入裝置的開關(guān)。
文檔編號A61D7/00GK102670326SQ20121016015
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月18日
發(fā)明者吳穎, 李秀翠, 梁冬施, 溫正旺, 王華銳, 王小同, 蔡曉紅 申請人:溫州醫(yī)學(xué)院附屬第二醫(yī)院