專利名稱：全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)艙的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)搶，適用 于在常壓低氧高二氧化碳的清潔環(huán)境中培養(yǎng)慢性阻塞性肺心病的動物模型。
背景技術：
慢性阻塞性肺心病(chronic obstructive pulmonary disease, COPD)由 于其患病人數(shù)多，死亡率高，社會經(jīng)濟負擔重，已成為一個重要的公共衛(wèi)生問 題。COPD是一種具有氣流受限特征的疾病。所謂氣流受限，是指受到個體易感 因素或者環(huán)境因素影響而導致的呼吸障礙或者缺氧，個體因素主要是指呼吸系 統(tǒng)的慢性炎癥，如支氣管哞喘，而環(huán)境因素包括吸煙、職業(yè)性粉塵和化學物質、 空氣污染等。慢性肺源性心臟病(chronic pulmonary heart disease, CPHD) 是COPD最常見的并發(fā)癥，大約85%的CPHD是由COPD所引起，具有極高的死亡 率。目前COPD的發(fā)病機制尚未完全明了，但患者因長期處于缺氧狀態(tài)或呼吸障 礙引起缺氧和二氧化碳潴留，導致肺動脈高壓是COPD的重要病因。近年來，國 內外醫(yī)學專家為了研究其病理機理，設計出高山缺氧和常壓缺氧的動物模型(高 山缺氧模型屬于減壓缺氧性慢性肺動脈高壓模型，類似于高原性肺動脈高壓。 常壓缺氧高二氧化碳模型則適用于平原慢性阻塞性肺部疾病引起的缺氧性肺動 脈高壓，即多數(shù)慢性肺源性心臟病致肺動脈高壓、肺心病)，過去研制的模擬 高山缺氧和常壓缺氧環(huán)境的培養(yǎng)搶。由于其自動化程度低，向培養(yǎng)搶灌注氣體、 取樣分析氧和二氧化碳濃度均需手工進行，工作勞動強度大，尤其是動物呼吸、
3室外環(huán)境等因素變化使得艙內氣體濃度、溫度和濕度的控制更加復雜。現(xiàn)有的 半自動化的"低氧高二氧化碳動物培養(yǎng)搶"，只能測量培養(yǎng)搶內氧氣和二氧化 碳的濃度而不能實現(xiàn)各種氣體濃度的自動控制，也不具有數(shù)據(jù)存儲、處理與生 成相關報告的功能。開發(fā)一種自動化程度高，具有數(shù)據(jù)存儲分析等功能的清潔 級動物培養(yǎng)搶有一定的現(xiàn)實意義。發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng) 艙，它自動化程度高，能在艙內環(huán)境狀況下精確地實現(xiàn)多參數(shù)指標可靠、準確、 穩(wěn)定的交叉自動測量與控制。適用于培養(yǎng)慢性阻塞性肺疾病的動物模型。本實用新型所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)搶，包括搶 體、設在搶體一側的密封門、設在艙體正面中部的有機玻璃視窗、設在有機玻璃視窗中部的兩個密封手套操作孔、連接在搶體底部下面的托架，其特征在于一 RS232接口插座設在艙體另一側，由測控模塊引出，用RS232與微型計 算機連接，組成上、下位機系統(tǒng)；一空氣過濾裝置設在艙體背面中部上方，該空氣過濾裝置通過管道與托架 上的空調除濕機連通；一空氣電磁閥設在搶體背面的上部，它控制空氣進入口，受設在艙體背面 中部的左邊測控模塊控制，該測控模塊受微型計算機控制；一氧氣變送器、二氧化碳變送器和溫度-濕度變送器設在艙體背面中部的 右邊；一氧氣供給裝置、氮氣供給裝置和二氧化碳氣體供給裝置的進氣口設在艙 體背面的上部；氧氣供給裝置與氧氣鋼瓶連接，氮氣供給裝置與氮氣鋼瓶連接，二氧化碳氣體供給裝置與二氧化碳氣鋼瓶連接。各氣體供給裝置、電磁閥受測 控模塊控制，該測控模塊受微型計算機控制。
所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)搶，還包括設在搶體正 面上部的照明燈開關和紫外線燈開關、，沒在搶體另一側的電源開關和電源插座。
所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)搶，其艙體為一密閉長 方體。
所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)搶，其測控模塊由8通 道輸入模塊ADAM4017、 RS-232到RS-422/485轉換器ADAM4520和數(shù)字量I/O模 塊ADAM4Q5G組成。
上、下位機系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)如下功能
圖形操作界面操作簡單，靈活方便；
歷史線曲同時顯示并可打印艙內氧氣濃度、二氧化碳濃度、溫度、濕度 隨時間變化的曲線；
歷史報表設置時間區(qū)間，可查詢或打印此時間段氧氣、二氧化碳、溫度 與濕度的測量值報表。
數(shù)據(jù)查詢查詢任意時間段搶內氧氣濃度、二氧化碳濃度、溫度、濕度的 測量數(shù)據(jù)；
動態(tài)顯示對系統(tǒng)各組成部分的工作狀態(tài)實時動畫顯示，形象逼真， 用戶權限管理采用分層認證的方式，不同的操作人員只能進行不同的操 作，無權限的人員無法使用；
系統(tǒng)報警設定上、下限報警閾值，系統(tǒng)自動顯示報警信息。 搶體主要由金屬、密封膠帶及有機玻璃，密封門制成，有M璃視窗設在艙體的左、中、右三個面，吻合密封，便于觀查。本實用新型由微型計算機、測控模塊控制，微型計算機設置參數(shù)、測控摸 塊按照設定參數(shù)建立艙內氣體培養(yǎng)環(huán)境。假如艙內氣體濃度與設定值不符，測 控模塊驅動相應電磁閥開啟或關閉，使之達到設定氣體環(huán)境要求。微型計算機實現(xiàn)從數(shù)據(jù)采集到數(shù)據(jù)存儲及處理、報警處理、流程控制、實時動態(tài)顯示、報 表輸出等功能，首次在一個密封艙實現(xiàn)多參數(shù)指標可靠、準確、穩(wěn)定的交叉自 動測量與控制，從而使該系統(tǒng)達到現(xiàn)代先進智能自動測控技術水平。

圖l是本實用新型的結構示意圖。圖2是圖1的左視圖。圖3是本實用新型與氧氣鋼瓶、氮氣鋼瓶和二氧化碳氣鋼瓶的連接示意圖 圖4是本實用新型的工作原理方框圖。 圖5是微型計算機、測控模塊的系統(tǒng)軟件流程圖。 具體實施實例參見圖1、圖2和圖3，所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng) 艙，包括密閉長方體的搶體l、設在搶體一側的密封門2、設在搶體正面中部的 有機玻璃視窗3、設在有機玻璃視窗中部的兩個密封手套操作孔4、連接在艙體 底部下面的托架20; RS232接口插座8設在搶體另一側，由測控模塊ll引出， 用RS232與微型計算機9連接，組成上、下位機系統(tǒng)，在搶體背面中部上方安裝有空氣過濾裝置10，該空氣過濾裝置通過管道與 托架20上的空調除濕機12連通。在搶體背面的上部安裝有空氣電磁閥13，該空氣電磁閥控制空氣i^v口 22，并受安裝在搶體背面中部左邊的測控模塊11控制，測控模塊受微型計算機9控 制。
在搶體背面中部的右邊安裝有氧變送器17、二氧化碳變送器18和溫度-濕 度變送器19。
在艙體背面的上部設有氧氣供給裝置14、氮氣供給裝置15和二氧化碳氣體 供給裝置16的進氣口 ，氧氣供給裝置14與氧氣鋼瓶連接，氮氣供給裝置15與 氮氣鋼瓶連接，二氧化碳氣體供給裝置16與二氧化碳氣鋼瓶連接。
在搶體正面的上部設有照明燈開關5 - 1和紫外線燈開關5 - 2。
在搶體的另一側設有電源開關6和電源插座7。
所述的測控模塊11由8通道輸入模塊ADAM4017、 RS-232到RS-422/485轉 換器ADAM4520和數(shù)字量I/O模塊ADAM4050組成。
培養(yǎng)搶為橫臥式，體積為1500咖x 800咖x 880咖，可同時放4 ~ 5籠清潔級 大白鼠(每籠10只)，搶體為金屬框架，左側門、右側面和前面均安裝厚達10咖 的有機玻璃板，可隨時觀察艙內動物狀態(tài)。正面在400咖高處開直徑IOO咖的2 個孔，嵌入2副橡膠手套，便于在艙內其它操作。艙體各部連接均用柔性玻璃 膠粘合劑密封。
本實用新型的氣源由氧氣鋼瓶、氮氣鋼瓶、二氧化碳氣鋼瓶組成，每一鋼 瓶配有減壓閥、壓力表，可調節(jié)氣體輸出壓力。各氣路上增加流量計，其目的 是通過調節(jié)流量使搶內動物有一個適應過程。各氣源的氣體能否進入培養(yǎng)搶由 相應電磁閥控制，電磁閥的通斷由微型計算機9控制。
參見圖4和圖5，連接各氣體鋼瓶、減壓閥、流量計、電磁閥、與培養(yǎng)搶之 間的相應管道。把裝入籠子的動物和食物一M入培養(yǎng)餘，關閉拉門。打開主機電源，預置培養(yǎng)搶內氧濃度、二氧化碳濃度、溫度、濕度的值，確認無誤后
按開始鍵，便開始工作。微型計算機9連續(xù)采樣、檢測艙內氧氣濃度、二氧化 碳濃度及溫度、濕度，并實時顯示測量值。當測量值與預置值相符時，測控模 塊ll會自動關閉相應氣路的電磁閥、空調及除濕機。培養(yǎng)搶實時顯示測量值， 氧濃度、二氧化碳濃度、溫度、濕度，與預置值不相符時，測控模塊ll會自動 控制相應氣路的電磁閥、泵、空調及除濕機開啟，直至達到預設值。實現(xiàn)了氣 體全自動控制。
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權利要求1、全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)艙，包括艙體(1)、設在艙體一側的密封門(2)、設在艙體正面中部的有機玻璃視窗(3)、設在有機玻璃視窗中部的兩個密封手套操作孔(4)、連接在艙體底部下面的托架(20)，其特征在于RS232接口插座(8)設在艙體另一側，由測控模塊(11)引出，用RS232與微型計算機(9)連接，組成上、下位機系統(tǒng)；空氣過濾裝置(10)設在艙體背面中部上方，該空氣過濾裝置通過管道與托架(20)上的空調除濕機(12)連通；氧氣變送器(17)、二氧化碳變送器(18)和溫度-濕度變送器(19)設在艙體背面中部的右邊；氧氣供給裝置(14)、氮氣供給裝置(15)和二氧化碳氣體供給裝置(16)的進氣口設在艙體背面的上部；氧氣供給裝置(14)與氧氣鋼瓶連接，氮氣供給裝置(15)與氮氣鋼瓶連接，二氧化碳氣體供給裝置(16)與二氧化碳氣鋼瓶連接，空氣電磁閥(13)設在艙體背面的上部，它控制空氣進入口(22)。
2、 根據(jù)權利要求1所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)搶， 其特征在于還包拾沒在搶體正面上部的照明燈開關(5-1)和紫外線燈開關(5-2)、設在搶體另一側的電源開關(6)和電源插座(7)。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng) 搶，其特征在于搶體(1)為一密閉的長方體。
4、 根據(jù)權利要求1或2所述的全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng) 艙，其特征在于測控摸塊(11)由8通道輸入模塊ADAM4017、 RS-232到 Rs-422/485轉換器ADAM4520和數(shù)字量I/O模塊ADAM4050組成，
專利摘要全自動常壓低氧高二氧化碳清潔級動物培養(yǎng)艙，包括托架、艙體、兩個密封手套操作孔，其特征在于微型計算機與測控模塊通過RS232通訊接口組成上、下位機系統(tǒng)；空氣過濾裝置設在艙體背面中部上方，通過管道與托架上的空調除濕機連通；氧氣變送器、二氧化碳變送器和溫度-濕度變送器設在艙體背面的中部；空氣電磁閥、氧氣供給裝置、氮氣供給裝置和二氧化碳氣體供給裝置的進氣口設在艙體背面的上部；空氣電磁閥控制空氣進入口。各氣體供給裝置、電磁閥受測控模塊控制，測控模塊受微型計算機控制。能按照設定參數(shù)建立密封艙內的氣體培養(yǎng)環(huán)境，實現(xiàn)多參數(shù)可靠、準確、穩(wěn)定的自動測量與控制。
文檔編號A01K1/03GK201409995SQ20092012758
公開日2010年2月24日 申請日期2009年6月8日 優(yōu)先權日2009年6月8日
發(fā)明者劉九零, 種銀保, 安 趙 申請人:中國人民解放軍第三軍醫(yī)大學第二附屬醫(yī)院