CN100457022C - 一种自记忆式动物游泳检测装置 - Google Patents
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Abstract
一种自记忆式动物游泳检测装置，所述检测装置包括可调温的恒温水浴箱、用于连接实验动物的加载砝码以及计时控制器，所述恒温水浴箱底部呈上大下小的漏斗状，所述的恒温水浴箱底设有漏斗颈部，所述的漏斗颈部安装有与计时控制器电连接的接近感应器，所述的加载砝码可容于漏斗颈部内且与接近感应器配合，所述的漏斗颈部的径向宽度使试验动物沉下水底时加载砝码与接近感应器匹配，所述的计时控制器包括用于在放入实验动物后开始计时的计时开始单元，用于接收到接近传感器信号即停止计时的计时停止单元。本发明提供的自记忆式动物游泳检测装置，可以准确及时记录实验数据，占用的人工少，且可以一次同时做许多个平行实验。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种动物游泳检测装置。
(二)技术背景
动物游泳疲劳试验对于测试动物的生理机能具有重要的意义。现有的测量动物游泳疲劳时间的方法为手动计时，手动的记录从实验动物放入水中直至无力支撑沉至水底的时间。这种方式一方面要靠人工观察记时，花费实验人员的精力和时间，特别是在实验要求由几只甚至几十只动物同时做游泳疲劳平行试验时，过少的实验员通常可能顾不过来，另一方面由于人的判断及反应快慢的不同不可避免的会带来一定的误差，因此，提出一种自动测量动物游泳疲劳时间的检测装置显得很有必要。
(三)发明内容
本发明提供了一种自动测量动物游泳疲劳时间的检测装置。
本发明采用以下的技术方案：
一种自记忆式动物游泳检测装置，所述检测装置包括可调温的恒温水浴箱、用于捆绑在实验动物身上的加载砝码、以及计时控制器，所述恒温水浴箱底部呈上大下小的漏斗状，所述的恒温水浴箱底设有漏斗颈部，所述的漏斗颈部安装有与计时控制器电连接的接近传感器，所述的加载砝码能够容于漏斗颈部内且能够与接近传感器配合，所述的漏斗颈部的径向宽度使实验动物沉下水底时加载砝码与接近传感器匹配，所述的计时控制器包括用于在放入实验动物后开始计时的计时开始功能、用于接收到接近传感器信号即停止计时的计时停止功能和用于使显示回到全零显示状态的清零功能。
进一步，所述的计时控制器连接键盘和显示器。
进一步，所述的恒温水浴箱的底部呈上大下小的圆锥形，所述的漏斗颈部呈圆柱形。
进一步，所述的检测装置包括若干恒温水浴箱，所述的恒温水浴箱通过各自的漏斗颈部并联连通，所述的各个恒温水浴箱的接近传感器分别与计时控制器电连接。
本发明所述恒温水浴箱底部的漏斗颈部与流出管道连通，在所述流出管道上设有阀门。
特别的，本发明所述的用来调节恒温水浴箱内水温的温度调节器为可调式潜水加温棒。
特别的，所述的接近传感器所能感应的距离与所述漏斗颈部的径向宽度相匹配。所述的接近传感器的感应点与同一横截面上漏斗颈的壁的最远距离，不大于砝码径向宽度与接近传感器感应距离的总和。
特别推荐，所述的砝码为钢球。
本发明的有益效果为：本发明提供的自记忆式动物游泳检测装置，可以准确及时记录实验数据，占用的人工少，且可以一次同时做许多个平行实验。
(四)附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图3是系统的硬件框图。
图4是系统软件主流程。
图5是加载钢球与接近传感器的配合示意图。
图6是本发明的试验效果图。
(五)具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案做进一步的说明，但本发明的保护范围不限于此。
参见图1，一种自记忆式动物游泳检测装置，所述检测装置包括六个可调温的恒温水浴箱1、用于连接实验动物的加载砝码2以及计时控制器3，所述的计时控制器连接键盘、显示器；所述的加载砝码2为球形钢珠，所述恒温水浴箱底部呈圆椎形漏斗状，所述的恒温水浴箱底设有漏斗颈部4，所述的漏斗颈部4呈圆柱形，所述的六个恒温水浴箱1通过各自的漏斗颈部4并联连通，所述的六个恒温水浴箱1的漏斗颈部4分别安装有与计时控制器3电连接的接近传感器5，所述六个恒温水浴箱1底部的漏斗颈部4与流出管道6连通，在所述流出管道6上设有阀门7；所述的实验动物捆绑有加载砝码2，所述的加载砝码2与接近传感器5配合，所述的漏斗颈部4的径向宽度使实验动物沉下水底时加载砝码2与接近传感器5匹配；所述的计时控制器3包括用于在放入实验动物后开始计时的计时开始功能，用于接收到接近传感器信号即停止计时的计时停止功能；所述的用来调节恒温水浴箱1内水温的温度调节器为可调式潜水加温棒8。所述的加载砝码2通常是一组质量由低到高的砝码，实验时根据实验动物重量的不同而选用。
计时控制器的控制面板上的按钮为：6套“单元清零”、“开始”和“停止”按钮，分别控制各单元的实验动作，一个“全清零”按钮用于实验开始时清除6个记忆单元的所有数据。按键功能：
①开始：共有6个开始键控制6路开始计数信号，摁此键，该单元开始计数、计时。前两位数表示分，后两位数表示秒，60秒进1分，蜂鸣器响一声表示实验计时开始。在停止计数状态下再按开始键，则该单元在原显示数据的基础上继续累计计数。
②停止：共有6个停止键控制6路停止计数信号，摁此键，该单元停止计数、计时行为并停留在当前数据显示状态。
③清零：共有6个清零键控制6路清零信号，摁此键，该单元数据清零。
④总清零：摁此键，清零全部6单元数据。
清零信号发生后，按“开始”按钮，该单元开始计数并显示；按“停止”按钮时，则该单元停止计数并自动记忆显示当前数据，再按“开始”按钮可在当前数值状态下继续累计计数并类推。
接近传感器信号采集原理图如图2所示，接近传感器电源为交流220V转直流24V，当加载钢球经过接近传感器时，接近传感器接收到一信号，常开1脚与负端2脚闭合产生低电平信号使微机系统的计时停止。
系统的硬件框图如图3所示，系统电路包括键盘输入部分，显示部分，以及CPU部分。各功能模块具体介绍如下：
①CPU：采用市场上最常见最常用的51系列单片机AT89C2051，该单片机应用简单，成本低廉。适用于单元显示控制器。
②键盘：采用封闭式软键盘，以便防水。
③显示：采用4位红色发光二极管显示模式，清晰明亮。可计数显示范围为：00分00秒～99分～60秒。
系统软件主流程如图4所示。
使用所述的自记忆式动物游泳检测装置进行小白鼠游泳检测试验。由于动物在游泳时，其爪、尾等都会寻找有效的支撑点以获得支撑，使连续运动变得不可能，为此恒温水浴箱选用无支点圆柱型桶，其底部为圆锥形，圆柱部分：Φ250mm×高350mm，圆锥部分：Φ270mm×高120mm，下端细管尺寸为Φ10.5mm×100mm。6个恒温水浴箱总装在一个外层长为810mm×宽540mm×高470mm的巨型水池中。采用300W可调式潜水加温棒，加温30分钟即可使水温达到25摄氏度。加温器可使池中水温保持在25℃以上的某一温度点，视实验需要而定。采用金属接近传感器，考虑其有效接近距离为4mm，所在的漏斗颈部的管径为10.5mm，所以最终选择直径为6.5mm～10mm的钢球作为加载砝码，图5所示为加载钢球与接近传感器的配合示意图。将加载钢球与小白鼠捆绑在一起，放入盛水的恒温水浴箱中，与此同时，按下控制面板上的“开始”按钮，计时器开始计时并通过显示器显示，当小白鼠下沉至恒温水浴箱的漏斗颈部时，安装在恒温水浴箱漏斗颈部的接近传感器接受来自加载钢球下落经过信号并传给计时控制器，计时控制器停止计数；读取显示器上的显示时间即为小白鼠所能坚持的游泳时间。
在此基础上，进行了36例小白鼠实验，其中25g 18只分成3组，每组6只，15g 18只分成3组，每组6只；25g 3组中各夹上直径分别10mm(实际重量4.1g)、9.5mm(实际重量3.4g)和8mm(实际重量1.9g)的加载钢球；15g 3组中各夹上直径分别8mm(实际重量1.9g)、8mm(中空型，实际重量1.4g)和6.5mm(实际重量1.0g)的加载钢球，小白鼠实际负荷各加上0.5g夹子的重量。图6是本发明的试验效果图，图中纵坐标表示小白鼠在水池中的游泳时间，横坐标表示加载重量。块状体表示每组6只小白鼠的平均游泳时间。经最初的惊慌之后，小白鼠就可在水池中缓慢游动，视负载的大小重量决定其所能坚持的游泳时间。由图可见，一般实验动物负荷1/10体重的负载作实验比较合适，动物体积越大，体重越重，负荷比(实验动物体重/加载钢珠重量)越大。
Claims (7)
1、一种自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于：所述检测装置包括可调温的恒温水浴箱、用于捆绑在实验动物身上的加载砝码、以及计时控制器，所述恒温水浴箱底部呈上大下小的漏斗状，所述的恒温水浴箱底设有漏斗颈部，所述的漏斗颈部安装有与计时控制器电连接的接近传感器，所述的加载砝码能够容于漏斗颈部内且能够与接近传感器配合，所述的漏斗颈部的径向宽度使实验动物沉下水底时加载砝码与接近传感器匹配，所述的计时控制器包括用于在放入实验动物后开始计时的计时开始功能、用于接收到接近传感器信号即停止计时的计时停止功能和用于使显示回到全零显示状态的清零功能。
2、如权利要求1所述的自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于：所述的计时控制器连接键盘和显示器。
3、如权利要求1或2所述的自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于：所述的恒温水浴箱的底部呈上大下小的圆锥形，所述的漏斗颈部呈圆柱形。
4、如权利要求3所述的自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于：所述的检测装置包括若干恒温水浴箱，所述的恒温水浴箱通过各自的漏斗颈部并联连通，所述的各个恒温水浴箱的接近传感器分别与计时控制器电连接。
5、如权利要求4所述的自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于：所述恒温水浴箱底部的漏斗颈部与流出管道连通，在所述流出管道上设有阀门。
6、如权利要求5所述的自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于所述的接近传感器的感应点与同一横截面上漏斗颈壁的最远距离，不大于砝码径向宽度与接近传感器感应距离的总和。
7、如权利要求6所述的自记忆式动物游泳检测装置，其特征在于所述的砝码为钢球。
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