CN104542313B - 一种自动水貂粪尿收集设备及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种自动水貂粪尿收集设备,包括粪尿收集笼组、自动贴标机、往返式传送带、收集瓶和电气控制柜；粪尿收集笼组包括若干个粪尿收集笼，粪尿收集笼包括笼体、笼架、抽拉式集粪装置、尿液分离收集器；尿液分离收集器包括漏斗状外壳、第一层过滤网、电动清洁毛刷以及电动清洁毛刷固定支架、第二层过滤网，尿液分离收集器的内部自上而下依次设有三组卡置槽；电气控制柜电连接于自动贴标机、往返式传送带、电动开关阀门和电动清洁毛刷。一种自动水貂粪尿收集设备的使用方法,(1)收集瓶放置；(2)尿液样品收集；(3)收集瓶贴标签；(4)样品收集瓶收集；(5)尿液分离收集器的清洁；本发明实现了水貂粪尿的自动化收集，操作简单方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种自动水貂粪尿收集设备及其使用方法。
背景技术
水貂属于珍贵毛皮动物，体型较小，行动灵活，需在专门笼舍中饲养。在饲养水貂的过程中为了进行代谢实验，需要对水貂的排泄物(粪便、尿液)进行采集。但水貂是一种野性很强的动物，利用现有装置收集粪尿，尤其是尿液很不方便。
目前现有的代谢物收集装置在应用中多存在以下不足之处：1)样品收集瓶需要实验员进入貂舍收取，再带入样品采集区，在这个过程中容易产生样品撒漏、混淆和污染；2)粪尿分离器多为搪瓷，玻璃或有机玻璃制作，每次实验后均需人工清洗才能再次使用，耗费大量时间人力，且对结构死角在清洗过程中很难清洗干净，从而影响后续实验结果；3)饲料残渣易污染尿样，影响分析结果；4)尿液容易蒸发，影响尿量准确性；5)收集过程中很难全部收集粪尿并将粪尿分离处理。
发明内容
本发明提供了一种自动水貂粪尿收集设备，它解决了尿液样品收集瓶取放不便，取放过程中容易造成样品撒漏、混淆的问题，并且解决了由于收集装置难以清洗，易造成所收集的尿液二次污染，实验结果不准确的问题。
为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种自动水貂粪尿收集设备，该设备包括粪尿收集笼组、自动贴标机、往返式传送带、收集瓶和电气控制柜。所述的粪尿收集笼组包括若干个粪尿收集笼，所述粪尿收集笼包括笼体、笼架、抽拉式集粪装置、尿液分离收集器；所述笼体放置于笼架上方，所述笼体底部为网状结构，所述抽拉式集粪装置设置在笼体的下方，所述抽拉式集粪装置通过滑轨与笼架相连，所述抽拉式集粪装置底部为网状结构；所述尿液分离收集器的上部固定在笼架上；所述尿液分离收集器包括漏斗状外壳、第一层过滤网、电动清洁毛刷及其电动清洁毛刷固定支架、第二层过滤网，所述尿液分离收集器外壳底部设置的漏斗管下端设有电动开关阀门；所述尿液分离收集器的内部自上而下依次设有三组卡置槽，所述三组卡置槽分别为第一卡置槽、第二卡置槽和第三卡置槽，所述第一卡置槽卡置第一层过滤网，所述第二卡置槽卡置电动清洁毛刷固定支架，所述第三卡置槽卡置第二层过滤网，所述第三卡置槽位于尿液分离器底部设置的漏斗管的上端口处；所述第一层过滤网、电动清洁毛刷固定支架和第二层过滤网以可拆卸方式与尿液分离收集器外壳连接；所述电动清洁毛刷固定支架上固定有驱动电机，所述驱动电机的动力输出端连接轴承，所述轴承上对称设置有连杆，所述连杆的一端与轴承相连，另一端上连接电动清洁毛刷，所述电动清洁毛刷与尿液分离收集器的侧壁紧密贴合；所述收集瓶位于尿液分离收集器底部设置的漏斗管下方，瓶口位置低于漏斗管下端口；所述往返式传送带上设置有与收集瓶底部相匹配的放置槽，所述收集瓶放置于与收集瓶底部相匹配的放置槽内；所述自动贴标机位于收集瓶的一侧，通过固定杆与笼架相连；所述电气控制柜通过通讯线电连接于自动贴标机、往返式传送带、电动开关阀门以及电动清洁毛刷。
在本发明的装置中，粪尿收集笼设有与笼体分离的抽拉式集粪装置和尿液分离收集器，可以分离尿液和粪便。水貂的排泄物通过笼体的底部网状结构落入抽拉式集粪装置，粪便汇集在抽拉式集粪装置中，实验员无需打开貂笼，可以从笼架上抽出集粪装置直接收集粪便，而尿液会从集粪装置底部的网状结构漏出进入尿液分离收集器，经过第一层滤网和第二层滤网充分过滤后由漏斗管流入下端收集瓶中，避免了食物残渣和粪便混入尿液中影响实验结果。粪尿收集笼上还设有自动贴标机，可以在电气控制柜的控制下给收集瓶粘贴标签，从而避免样品混淆。往返式传送带受电气控制柜控制可以在貂舍和样品收集区间往返传递收集瓶，往返式传送带上还设置有与粪尿收集笼相对应的且与收集瓶底部相匹配的放置槽，以方便固定收集瓶，防止运输过程中收集瓶晃动和尿液样品撒漏。传送带的设计可以避免实验员亲自进入水貂养殖棚内进行取样，同时避免了人为失误造成的样品撒漏和污染。电动开关阀门在电气控制柜控制下关闭后，电动清洁毛刷可以在电气控制柜的控制下清洁尿液分离收集器，电动清洁毛刷可以重点清洁与之接触的侧壁，同时，连杆的高速转动可以带动尿液分离收集器中的液体运动产生液流，尿液分离收集器的其它位置包括结构死角在液流的冲刷作用下可以得到充分清洁。这种设计免除了人工清洁的麻烦，同时能够取得更好的清洁效果。电气控制柜控制自动贴标机、往返式传送带、电动开关阀门和电动清洁毛刷的开关和运行，将电气控制柜设置于样品采集区，实验员可以直接在样品采集区对貂舍内的其他装置进行控制，完成尿液样品采集、收集瓶放置和尿液分离收集器清洁的工作。此外，尿液分离收集器中的第一层过滤网，电动清洁毛刷固定支架和第二层过滤网以可拆卸方式与尿液分离收集器外壳连接，可以方便修理和更换。
进一步的，优选的，所述尿液分离收集器外壳壁上部设有一个注水口。
设置注水口可以方便在清洁过程时向尿液分离收集器中注入水和清洁液，注水口也可直接连接带阀门的水管，在打开水管阀门时直接向向尿液分离收集器中加水。
进一步的，优选的，所述收集瓶底部的外壁与放置槽的内壁设有相匹配的螺纹结构，所述收集瓶与放置槽以螺纹连接方式相连接。
螺纹结构设置可以加强放置槽与收集瓶的连接，进一步防止传送带运输过程中收集瓶晃动和尿液样品撒漏。
进一步的，优选的，所述的第一层过滤网的孔径大于第二层过滤网孔径。
采用孔径大小逐步减小的两层过滤网对尿液进行过滤，充分过滤尿液中的食物和粪便残渣，提供实验结果的准确性。
进一步的，优选的，所述尿液分离收集器的外壳内壁设置有自上而下的导流槽。
导流槽的设计可以起到进一步引导沿侧壁流动的尿液流动的作用。
进一步的，优选的，所述笼体底部为向中心凹陷的曲面。
这种曲面设计可以促使笼体底部边缘四角的粪便和尿液向笼底中央部分滑动，进而避免在笼底边缘积聚排泄物，提供粪便和尿液的收集率。
进一步的，优选的，所述笼体设有食槽和水槽，以方便给水貂投放饮水和食物。
本发明还公开了该自动水貂粪尿收集设备的使用方法。
所述设备除尿液分离收集器的清洁过程外，其他状态下所述尿液分离收集器的外壳漏斗管下端的电动开关阀门均处于打开状态；
步骤(1)收集瓶放置：用电气控制柜控制往返式传送带自样品收集区向貂舍运动，当往返式传送带的放置槽经过样品收集区时将清洁的收集瓶放置于放置槽中，往返式传送带到达貂舍内对应尿液分离收集器底部漏斗管下方位置，所述电气控制柜自动控制往返式传送带停止运行，即完成收集瓶放置工作；
步骤(2)尿液样品收集：用上述放置好的收集瓶对各个收集瓶所对应的水貂的尿液进行收集；
步骤(3)收集瓶贴标签：待尿液收集完成后，用所述电气控制柜控制自动贴标机给收集瓶瓶体粘贴相应的标示；
步骤(4)样品收集瓶收集：上述(3)步骤完成后，再用所述电气控制柜控制往返式传送带自貂舍向样品收集区运动，收集瓶随往返式传送带逐个到达样品收集区的过程中，将每个到达样品收集区的收集瓶从往返式传送带的放置槽中取出置于样品放置区，完成样品收集工作；
步骤(5)尿液分离收集器的清洁：待上述一次尿液收集完成后，用所述电气控制柜控制电动开关阀门关闭，阀门关闭后所述尿液分离收集器的底部封闭，尿液分离收集器内可贮存液体，从所述尿液分离收集器外壳外壁上部的注水口注入水和清洁液，再用电气控制柜控制电动清洁毛刷开始运转，电动清洁毛刷开始运转5-30分钟后用停止运转，最后用电气控制柜控制打开电动开关阀门放出污水即可。
本发明的有益效果为：
(1)本发明可以在电气控制柜的控制下自动进行尿液样品采集、收集瓶放置和尿液分离收集器清洁的工作，免除对人力和时间的耗费，避免人为操作对水貂造成刺激。
(2)本发明在使用过程中可以直接实现粪便和尿液的分离，通过两层过滤网对尿液进行过滤，可以充分过滤掉食品和粪便残渣，得到更纯净的尿液样品，增加实验结果的准确性。
(3)本发明采用电动清洁毛刷清洁尿液分离收集器，相较于手动清洁清洁效果更好，可以充分清洁分离收集器死角。
(4)本发明采用自动贴标机给收集瓶贴标，再采用传送带运输收集瓶可以有效避免人为失误造成的样品撒漏、混淆和污染。
(5)本发明尿液可随时从粪尿收集笼的尿液分离收集器的漏斗管滴入收集瓶，尿液在收集瓶中与外界的接触面积较小，可以有效减缓尿液的蒸发，提高收集尿量的准确性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明：
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中单个粪尿收集笼的侧视图；
图3是本发明中单个粪尿收集笼的主视图；
图4是尿液分离收集器的局部剖面图；
图5是本发明中收集瓶的结构示意图；
图6是抽拉式集粪装置的结构示意图；
图7是第一层过滤网的结构示意图；
图8是第二层过滤网的结构示意图；
图中：1-粪尿收集笼组；11-粪尿收集笼；111-笼体、112-笼架、113-抽拉式集粪装置、114-尿液分离收集器、1141-漏斗状外壳、1142-第一层过滤网、1143-电动清洁毛刷固定支架、1144-电动清洁毛刷、1145-第二层过滤网、1146-电动开关阀门、2-自动贴标机；3-往返式传送带；4-收集瓶；5-电气控制柜；6-卡置槽；61-第一卡置槽、62-第二卡置槽、63-第三卡置槽、7-驱动电机；8-连杆；9-放置槽、10-注水口。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
如图1-8所示，一种自动水貂粪尿收集设备，包括粪尿收集笼组1、自动贴标机2、往返式传送带3、收集瓶4和电气控制柜5。所述的粪尿收集笼组1包括若干个粪尿收集笼11，所述粪尿收集笼11包括笼体111、笼架112、抽拉式集粪装置113、尿液分离收集器114；所述笼体111放置于笼架112上方，所述笼体111底部为网状结构，笼体111下方设置抽拉式集粪装置113，所述抽拉式集粪装置113通过滑轨与笼架112相连，所述抽拉式集粪装置113底部为网状结构；所述尿液分离收集器114设置在抽拉式集粪装置113的下方。
所述尿液分离收集器114包括漏斗状外壳1141、第一层过滤网1142、电动清洁毛刷1144及其电动清洁毛刷固定支架1143、第二层过滤网1145；所述尿液分离收集器114外壳底部设置的漏斗管下端设有电动开关阀门1146；所述尿液分离收集器114的漏斗状外壳1141内壁自上而下依次设有三组平行的卡置槽6，所述的三组卡置槽6分别为第一卡置槽61、第二卡置槽62和第三卡置槽63，所述第三卡置槽63位于尿液分离收集器114底部漏斗管上端口处；所述第一卡置槽61卡置第一层过滤网，所述第二卡置槽62卡置电动清洁毛刷固定支架1143，所述第三卡置槽63卡置第二层过滤网1145，所述第三卡置槽63位于尿液分离收集器114底部漏斗管上端口处；所述第一层过滤网1142、电动清洁毛刷固定支架1143和第二层过滤网1145以可拆卸方式与尿液分离收集器114的漏斗状外壳1141连接。
所述电动清洁毛刷固定支架1143上固定有驱动电机7，所述驱动电机7的动力输出端连接轴承，所述轴承上对称设置有连杆8，所述连杆8的一端与轴承相连，另一端上连接电动清洁毛刷1144，所述电动清洁毛刷1144与尿液分离收集器114的侧壁紧密贴合。
所述收集瓶4位于尿液分离收集器114底部设置的漏斗管下方，瓶口位置低于漏斗管下端口；所述往返式传送带3上设有与收集瓶4底部相匹配的凸起的放置槽9，所述收集瓶4放置于收集瓶底部相匹配的放置槽9内。
所述自动贴标机2位于收集瓶4的一侧，通过固定杆与笼架112相连，自动贴标机2主要用于对收集瓶4进行标识。所述电气控制柜5通过通讯线与自动贴标机2、往返式传送带3、电动开关阀门1146和电动清洁毛刷1144相连，可以控制自动贴标机2给收集瓶4贴标签，控制往返式传送带3在貂舍和样品采集区之间运输收集瓶4，控制电动开关阀门1146的开关和电动清洁毛刷1144的运行。
其中，所述尿液分离收集器114外壁上部设有一个注水口10，所述笼体111底部为向中心凹陷的曲面。
粪尿收集笼11设有与笼体111分离的抽拉式集粪装置113和尿液分离收集器114，可以分离尿液和粪便。水貂的排泄物通过笼体11的底部网状结构落入抽拉式集粪装置113，粪便汇集在抽拉式集粪装置113中，实验员无需打开貂笼，可以从笼架1上抽出集粪装置113直接收集粪便，而尿液会从抽拉式集粪装置113底部的网状结构漏出进入尿液分离收集器114，经过第一层滤网1142和第二层滤网1145充分过滤后由漏斗管流入收集瓶4中，避免了食物残渣和粪便混入尿液中影响实验结果。粪尿收集笼11上还设有自动贴标机2，可以在电气控制柜5的控制下给收集瓶4粘贴标签，从而避免样品混淆。往返式传送带3受电气控制柜5控制可以在貂舍和样品收集区间往返传递收集瓶4，往返式传送带3上还设置有与粪尿收集笼对应的，且与收集瓶底部相匹配的放置槽9，以方便固定收集瓶4，防止运输过程中收集瓶4晃动和尿液样品撒漏。往返式传送带3的设计免除了实验员的往返之苦，同时避免了人为失误造成的样品撒漏和污染。电动开关阀门1146在电气控制柜5控制下关闭后，电动清洁毛刷1144可以在电气控制柜5的控制下清洁尿液分离收集器114，电动清洁毛刷1144可以重点清洁与之接触的侧壁，同时，连杆的高速转动可以带动尿液分离收集器114中的液体运动产生液流，尿液分离收集器114的其他位置包括结构死角在液流的冲刷作用下可以得到充分清洁。这种设计免除了人工清洁的麻烦，同时能够取得更好的清洁效果。电气控制柜控制自动贴标机2、往返式传送带3、电动开关阀门1146和电动清洁毛刷1144的开关和运行，将电气控制柜5设置于样品采集区，实验员可以直接在样品采集区对貂舍内的其他装置进行控制，完成尿液样品采集、收集瓶放置和尿液分离收集器清洁的工作。此外，尿液分离收集器114中的第一层过滤网1142，电动清洁毛刷固定支架1143和第二层过滤网1145以可拆卸方式与尿液分离收集器外壳连接，可以方便修理和更换。
笼架112为不锈钢结构焊接而成，设有四个支脚，笼体111、抽拉式集粪装置113和尿液分离收集器114平行设置，且三者对应面的大小相同。笼体2由孔径为1厘米铁丝网制成，所述笼体2为长60cm，宽50cm，高45cm的长方体。抽拉式集粪装置113底部为0.5-0.9毫米的镀锌铁丝网。尿液分离收集器的漏斗状外壳1141为塑料质地，内部的第一层过滤网1142是40-50目孔径的疏水材料网，第二层过滤网1145为70-80目孔径的疏水材料网。电动清洁毛刷的固定架1143为十字形塑料支架，十字形的中央固定电动清洁毛刷的电机，该电机在运行时转速为200转/分钟。尿液分离收集器114的漏斗管下端口的口径为1-1.5厘米。收集瓶4为塑料瓶，瓶口的口径为3-5厘米，平高为15厘米，瓶底直径为7厘米。往返式传送带3以0.2米/秒的恒定速度运输收集瓶。
所述自动水貂粪尿收集设备的使用方法：
所述设备除尿液分离收集器的清洁过程外，其他状态下所述尿液分离收集器的外壳漏斗管下端的电动开关阀门均处于打开状态；
步骤(1)收集瓶放置：用所述电气控制柜控制往返式传送带自样品收集区向貂舍运动，当往返式传送带的放置槽经过样品收集区时将清洁的收集瓶放置于放置槽中，往返式传送带到达貂舍内对应尿液分离收集器底部漏斗管下方位置，所述电气控制柜自动控制往返式传送带停止运行，即完成收集瓶放置工作；
步骤(2)尿液样品收集：用上述放置好的收集瓶对各个收集瓶所对应的水貂的尿液进行收集；
步骤(3)收集瓶贴标签：待尿液收集完成后，用所述电气控制柜控制自动贴标机给收集瓶瓶体粘贴相应的标示；
步骤(4)样品收集瓶收集：上述(3)步骤完成后，再用所述电气控制柜控制往返式传送带自貂舍向样品收集区运动，收集瓶随往返式传送带逐个到达样品收集区的过程中，将每个到达样品收集区的收集瓶从往返式传送带的放置槽中取出置于样品放置区，完成样品收集工作；
步骤(5)尿液分离收集器的清洁：待上述一次尿液收集完成后，用所述电气控制柜控制所述电动开关阀门关闭，阀门关闭后所述尿液分离收集器的底部封闭，尿液分离收集器内可贮存液体，从所述尿液分离收集器外壳外壁上部的注水口注入水和清洁液，再用电气控制柜控制电动清洁毛刷开始运转，电动清洁毛刷开始运转5-30分钟后用停止运转，最后用电气控制柜控制打开电动开关阀门放出污水即可。
Claims (9)
1.一种自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：包括粪尿收集笼组、自动贴标机、往返式传送带、收集瓶和电气控制柜；所述的粪尿收集笼组包括若干个粪尿收集笼，所述的粪尿收集笼包括笼体、笼架、抽拉式集粪装置、尿液分离收集器；所述笼体放置于笼架的上方，所述笼体底部为网状结构；所述抽拉式集粪装置设置于笼体的下方，抽拉式集粪装置底部为网状结构；所述尿液分离收集器设置在抽拉式集粪装置的下方，所述尿液分离收集器的上部固定在笼架上，所述尿液分离收集器包括漏斗状外壳、第一层过滤网、电动清洁毛刷以及电动清洁毛刷固定支架、第二层过滤网，所述尿液分离收集器外壳底部设置的漏斗管下端设有电动开关阀门；所述尿液分离收集器的内部自上而下依次设有三组卡置槽，所述三组卡置槽分别为第一卡置槽、第二卡置槽和第三卡置槽，所述第一卡置槽卡置第一层过滤网，所述第二卡置槽卡置电动清洁毛刷固定支架，所述第三卡置槽卡置第二层过滤网，所述第三卡置槽位于尿液分离收集器底部漏斗管上端口处；所述电动清洁毛刷固定支架上固定有驱动电机，所述驱动电机的动力输出端连接轴承，所述轴承上对称设置有连杆，所述连杆的一端与轴承相连，另一端上连接电动清洁毛刷，所述电动清洁毛刷与尿液分离收集器的侧壁紧密贴合；所述收集瓶位于尿液分离收集器底部设置的漏斗管下方，瓶口位置低于漏斗管下端口；所述往返式传送带上设置有与收集瓶底部相匹配的放置槽，所述收集瓶放置于与收集瓶底部相匹配的放置槽内；所述自动贴标机位于收集瓶的一侧，通过固定杆与笼架相连；所述电气控制柜通过通讯线电连接于自动贴标机、往返式传送带、电动开关阀门以及电动清洁毛刷。
2.如权利要求1所述的自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：所述尿液分离收集器的外壳壁上部设有一个注水口。
3.如权利要求1所述的自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：所述收集瓶底部的外壁与放置槽的内壁设有相匹配的螺纹结构，所述收集瓶与放置槽以螺纹连接方式相连接。
4.如权利要求1所述的自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：所述的第一层过滤网的孔径大于第二层过滤网孔径。
5.如权利要求1所述的自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：所述尿液分离收集器的外壳内壁设置有自上而下的导流槽。
6.如权利要求1所述的自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：所述笼体底部为向中心凹陷的曲面。
7.如权利要求1所述的自动水貂粪尿收集设备,其特征在于：所述笼体设有食槽和水槽。
8.一种自动水貂粪尿收集设备的使用方法,其特征在于：包括以下步骤：
步骤(1)收集瓶放置：用电气控制柜控制往返式传送带自样品收集区向貂舍运动，当往返式传送带的放置槽经过样品收集区时将清洁的收集瓶放置于放置槽中，往返式传送带到达貂舍内对应尿液分离收集器底部漏斗管下方位置，所述电气控制柜自动控制往返式传送带停止运行，即完成收集瓶放置工作；
步骤(2)尿液样品收集：用上述放置好的收集瓶对各个收集瓶所对应的水貂的尿液进行收集；
步骤(3)收集瓶贴标签：待尿液收集完成后，用所述电气控制柜控制自动贴标机给收集瓶瓶体粘贴相应的标示；
步骤(4)样品收集瓶收集：上述(3)步骤完成后，再用所述电气控制柜控制往返式传送带自貂舍向样品收集区运动，收集瓶随往返式传送带逐个到达样品收集区的过程中，将每个到达样品收集区的收集瓶从往返式传送带的放置槽中取出置于样品放置区，完成样品收集工作；
步骤(5)尿液分离收集器的清洁：待上述一次尿液收集完成后，用所述电气控制柜控制电动开关阀门关闭，阀门关闭后所述尿液分离收集器的底部封闭，尿液分离收集器内可贮存液体，从所述尿液分离收集器外壳外壁上部的注水口注入水和清洁液，再用电气控制柜控制电动清洁毛刷开始运转，电动清洁毛刷开始运转5-30分钟后停止运转，最后用电气控制柜控制打开电动开关阀门放出污水即可。
9.如权利要求8所述的一种自动水貂粪尿收集设备的使用方法，其特征在于：除步骤(5)尿液分离收集器的清洁过程外，所述尿液分离收集器的外壳漏斗管下端的电动开关阀门均处于打开状态。
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