CN108742929A - 一种瘤胃气体收集装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种瘤胃气体收集装置，包括留置针，所述的留置针包括针体、导气管，所述的导气管套设在针体外，所述的针体的外周上设有棘爪，所述的棘爪向斜上方伸出，所述的棘爪穿过导气管的内壁插入导气管，使得导气管与针体保持相对固定；集气囊，所述的集气囊与导气管连通，所述的集气囊中空设置，所述的集气囊由弹性材料制成，使得集气囊内的压强变小时，所述的集气囊体积变小。提供一种瘤胃气体收集装置，使得瘤胃产生的气体能够通过导气管导出，并储存在集气囊中；并对收集的瘤胃气体加以利用，提高了饲料能量利用率，降低生产成本，同时改善环境污染问题。本发明涉及饲养领域，特别是一种瘤胃气体收集装置。
Description
技术领域
本发明涉及饲养领域，特别是一种瘤胃气体收集装置。
背景技术
牛的胃由4个胃室组成，即瘤胃、蜂巢胃、重瓣胃和皱胃。瘤胃最大，占四个胃总容积的80％，内有大量微生物生长繁殖，很大一部分饲料在此消化。瘤胃是反刍动物的第一胃。瘤胃是迄今已知的降解纤维物质能力最强的天然发酵罐，由于瘤胃中存在甲烷菌，瘤胃在对饲料中的粗纤维成分分解后会产生甲烷，一头年产8000～10000L奶的奶牛每天大约会产生500～700L的甲烷。
瘤胃中产生的甲烷气体经牛口鼻肛门排出。饲料中约有20％的能量转化为气体被排除到牛体外，大约只有80％的能量供给牛体，饲料的能量利用率较低，并且，瘤胃中产生的甲烷会对周边环境造成污染，不少具备一定规模的养牛场正是因此被环保部门勒令关闭。
针对上述的问题，现行的解决方案多为通过生物学的方法进行改进，例如改善饲料配方或者在饲料中添加益生元、益生菌、合生元等方法来提高饲料利用率，同时减少瘤胃气体的产生及排放，但其收效甚微并且饲养成本变高。
瘤胃中的气体含有大量的甲烷，甲烷即天然气，本身可做燃料用；然而却少有人想到通过物理学的方法，转堵为疏，收集瘤胃中产生的气体，以作进一步利用。为此，本发明提供一种瘤胃气体收集装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种用于收集瘤胃气体的收集装置，使得瘤胃中产生的气体能够收集起来加以利用，提高饲料能力的综合利用率，降低生产成本。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种瘤胃气体收集装置，包括留置针，所述的留置针包括针体、导气管，所述的针体的上端设有针尖，所述的针尖下方连接有针柱，所述的导气管套设在针体外，所述的针体的外周上设有棘爪，所述的棘爪向斜上方伸出，所述的棘爪穿过导气管的内壁插入导气管，使得导气管与针体保持相对固定；集气囊，所述的集气囊与导气管连通，所述的集气囊中空设置，所述的集气囊由弹性材料制成，使得集气囊内的压强变小时，所述的集气囊体积变小。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的导气管由弹性材料制成，所述的导气管自上而下设有固定部、弹性部和连接部，所述的固定部与连接部通过弹性部连接在一起；所述的弹性部自由状态下向外展开，所述的棘爪穿过固定部的内壁插入导气管，使得所述的弹性部内收，弹性部的水平尺寸更小。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的棘爪的数量为若干个，所述的针柱和针尖上均设有棘爪，所述的固定部连接在针尖外。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括固定架、顶杆、顶套，所述的固定架固定在导气管的下端，所述的固定架呈圆台状，所述的顶杆设于固定架外，所述的顶杆与固定架螺纹连接，所述的顶套固定在固定架的上侧，所述的固定架上还设有环状的密封骨，所述的密封骨与连接部的内壁紧紧地相抵；所述的固定架的上端还设有导向部，所述的导向部的上侧大，下侧小。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括控制系统，所述的集气囊上设有第一导电触片、第二导电触片，所述的集气囊上设有进气口和抽气口，所述的第一导电触片、第二导电触片中至少有一个固定在集气囊上；所述的集气囊内的压力变小时，所述的第一导电触片和第二导电触片之间的接触状态由相互分离转变为相互抵接，或者，由相互抵接转变为相互分离；所述的第一导电触片与第二导电触片均与控制电路相连。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的第一导电触片、第二导电触片均固定在集气囊上，所述的集气囊内的压力变小时，所述的第一导电触片与第二导电触片的接触状态由相互分离转变为相互抵接；所述的第一导电触片固定在集气囊的左侧，所述的第一导电触片的右侧设有折弯段I；所述的第二导电触片固定在集气囊的右侧，所述的第二导电触片的左侧设有折弯段II。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括外壳，所述的外壳的左右两侧分别开设有进气孔和抽气孔，所述的进气口固定在进气孔内，所述的抽气口固定在抽气孔内，所述的第一导电触片和第二导电触片分别固定在集气囊的上侧和外壳的上侧的内表面上，所述的集气囊内的压力变小时，所述的第一导电触片与第二导电触片的接触状态由相互抵接转变为相互分离。
作为上述技术方案的进一步改进，还包括U型示压管，所述的U型示压管包括U型管，所述的U型管内装有液体，所述的U型管的左端为封闭端、右端为输入端，所述的封闭端内设有空气柱；所述的U型管的右端设有单向阀体，所述的单向阀体带有磁性，所述的单向阀体的下方设有下磁石架，所述的下磁石架固定在U型管的外表面上，所述的下磁石架内设有磁石，所述的磁石与下磁石架可拆连接。
作为上述技术方案的进一步改进，所述的U型示压管还包括警报装置，所述的警报装置包括光电感应装置，所述的光电感应装置包括发射器和接收器，所述的发射器和接收器分别固定在空气柱的两侧，所述的发射器斜向下方设置，所述的接收器固定在沿发射器所指的方向上。
本发明的有益效果是：提供一种瘤胃气体收集装置，使得瘤胃产生的气体能够通过导气管导出，并储存在集气囊中；并对收集的瘤胃气体加以利用，提高了饲料能量利用率，降低生产成本，同时改善环境污染问题。
本发明涉及饲养领域，特别是一种瘤胃气体收集装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。
图1是本发明实施例的结构示意图；
图2是本发明实施例的留置针结构示意图；
图3是本发明实施例的留置针插入瘤胃后取走针体的结构示意图；
图4是本发明实施例的集气囊结构示意图；
图5是本发明实施例的带有外壳的集气囊气压较低时的结构示意图；
图6是本发明实施例的带有外壳的集气囊气压较高时的结构示意图；
图7是本发明实施例的U型示压管结构示意图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
实施例如下，参照图1～图7，一种瘤胃气体收集装置，包括留置针，所述的留置针包括针体52、导气管51，所述的针体52的上端设有针尖，所述的针尖下方连接有针柱，所述的导气管51套设在针体52外，所述的针体52的外周上设有棘爪521，所述的棘爪521向斜上方伸出，所述的棘爪521穿过导气管51的内壁插入导气管51，使得导气管51与针体52保持相对固定；集气囊31，所述的集气囊31与导气管51连通，所述的集气囊31中空设置，所述的集气囊31由弹性材料制成，使得集气囊31内的压强变小时，所述的集气囊31体积变小。提供一种瘤胃气体收集装置，使得瘤胃产生的气体能够通过导气管导出，并储存在集气囊中；并对收集的瘤胃气体加以利用，提高了饲料能量利用率，降低生产成本，同时改善环境污染问题。集气囊由弹性材料制成，集气囊内气体含量较低时，集气囊内的气压较小，其体积占用较小，而当集气囊内的气体含量较高，集气囊内的气压增大，集气囊膨胀变形，其体积增大，能够通过人眼判断出集气囊内的气体含量情况，从而便于饲养员挑选出需要进行抽气的集气囊，提高收集气体的效率。
进一步作为优选的实施方式，所述的导气管51由弹性材料制成，所述的导气管51自上而下设有固定部512、弹性部511和连接部，所述的固定部512与连接部通过弹性部511连接在一起；所述的弹性部511自由状态下向外展开，所述的棘爪521穿过固定部512的内壁插入导气管51，使得所述的弹性部511内收，弹性部511的水平尺寸更小。由此，将固定部与针尖通过棘爪连接在一起，通过针尖处的锥度，并且使得弹性部横向尺寸减少导气管更易渗入由针尖穿刺而成的孔中。导气管伸入瘤胃内之后取走针体，固定部对于弹性部的约束消失，弹性部由于恢复至自由状态，弹性部向外展开卡在瘤胃内壁，能够防止导气管滑落。
进一步作为优选的实施方式，所述的棘爪521的数量为若干个，所述的针柱和针尖上均设有棘爪521，所述的固定部512连接在针尖外。增加棘爪数目能够使得导气管与针体之间的连接更加稳固，并且导气管与针体之间的推力分布更均匀，棘爪不易断裂。
进一步作为优选的实施方式，还包括固定架54、顶杆55、顶套53，所述的固定架54固定在导气管51的下端，所述的固定架54呈圆台状，所述的顶杆55设于固定架54外，所述的顶杆55与固定架54螺纹连接，所述的顶套53固定在固定架54的上侧，所述的固定架54上还设有环状的密封骨541，所述的密封骨541与连接部的内壁紧紧地相抵；所述的固定架54的上端还设有导向部542，所述的导向部542的上侧大，下侧小。当导气管顺利被插入到牛的瘤胃内，由于牛自身活动，导气管容易发生移位，触碰瘤胃壁对牛造成不适，为此需要对导气管进行相对的固定。通过设置顶杆、固定架外，将导气管固定在固定架上，并利用顶杆与固定架的螺纹连接，通过旋转顶杆调整顶杆至能够使顶杆上侧固定的顶套顶靠在牛的外腹壁上，能够对导气管起到固定作用。优选地，顶套采用柔性材料，能够使得顶套与形状难以预料的腹壁形状更大面积地贴合，从而减少接触处的压力。并且，通过设置密封骨，能够使得固定架与导气管之间的密封性连接更可靠，气体更不易泄漏。再者，通过设置导向部，当针体需要向下拉出时，导向部处的截面能够为针体上的棘爪提供一个变形过渡，从而拉出过程中所需的力更小，棘爪更易于变形拉出；再者，即使当棘爪拉出变形过程中发生断裂时，通过该导向部，断裂的棘爪更易脱出。
进一步作为优选的实施方式，还包括控制系统，所述的集气囊31上设有第一导电触片32、第二导电触片33，所述的集气囊31上设有进气口312和抽气口311，所述的第一导电触片32、第二导电触片33中至少有一个固定在集气囊31上；所述的集气囊31内的压力变小时，所述的第一导电触片32和第二导电触片33之间的接触状态由相互分离转变为相互抵接，或者，由相互抵接转变为相互分离；所述的第一导电触片32与第二导电触片33均与控制电路相连。
通过在应变体上设置导电触片，当气压变小时，应变体体积变小，固定在应变体上的导电触片随之变小，导电触片的位置发生变化，从而信号发生变化；采用此种方式，利用导电触片相互接通的分离反馈电信号，相比使用光电感应和电磁感应等，其通过只需设置两导电触片以及弹性的应变体，即可完成对压力信号的反馈，以控制泵停止，该方案结构简单，成本低廉。具体地，应变体为球形气囊时，当球形气囊内的压强大于一个大气压时，第一金属触片与第二金属触片互相分离，而当气囊内压强减少到刚好等于一个大气压时，第一金属触片与第二金属触片相接，从而能够与第一金属触片与第二金属触片的电路导通，为控制电路提供反馈信号，从而使得控制泵停止工作，达到防止抽空的效果。
进一步作为优选的实施方式，所述的第一导电触片32、第二导电触片33均固定在集气囊31上，所述的集气囊31内的压力变小时，所述的第一导电触片32与第二导电触片33的接触状态由相互分离转变为相互抵接；所述的第一导电触片32固定在集气囊31的左侧，所述的第一导电触片32的右侧设有折弯段I；所述的第二导电触片33固定在集气囊31的右侧，所述的第二导电触片33的左侧设有折弯段II。由此，通过增大第一导电触片与第二导电触片可接触面积，当应变体多次变形后其不能完全恢复时，能够使得第一导电触片与第二导电触片更易于接触，不易出现因其不能恢复的弹性形变而造成两者无法正常接触的情况。
进一步作为优选的实施方式，还包括外壳34，所述的外壳34的左右两侧分别开设有进气孔和抽气孔，所述的进气口312固定在进气孔内，所述的抽气口311固定在抽气孔内，所述的第一导电触片32和第二导电触片33分别固定在集气囊31的上侧和外壳34的上侧的内表面上，所述的集气囊31内的压力变小时，所述的第一导电触片32与第二导电触片33的接触状态由相互抵接转变为相互分离。具体地，当应变体内的气压减少至等于一个大气压时，第一导电触片与第二导电触片的接触状态由相互抵接转变为相互分离。第一导电触片与第二导电触片之间存在间隙，当应变体内的气压稍大于一个大气压时，应变体发生弹性应变，此时第一导电触片与第二导电触片相抵，使得应变体的上侧不能继续往上移，转而左右两侧的形变更大，应变体在第一导电触片与第二导电触片相接触的方向上弹性形变小，从而应变体在该方向上的更易于完全回复，即使发生多次形变该第一导电触片与第二导电触片之间的位置不受影响，提高其重复精度。
进一步作为优选的实施方式，还包括U型示压管，所述的U型示压管包括U型管41，所述的U型管41内装有液体，所述的U型管41的左端为封闭端、右端为输入端，所述的封闭端内设有空气柱；所述的U型管41的右端设有单向阀体42，所述的单向阀体42带有磁性，所述的单向阀体42的下方设有下磁石架44，所述的下磁石架44固定在U型管41的外表面上，所述的下磁石架44内设有磁石，所述的磁石与下磁石架44可拆连接。
进一步作为优选的实施方式，所述的U型示压管还包括警报装置，所述的警报装置包括光电感应装置，所述的光电感应装置包括发射器45和接收器46，所述的发射器45和接收器46分别固定在空气柱的两侧，所述的发射器45斜向下方设置，所述的接收器46固定在沿发射器45所指的方向上。通过设置单向阀，当输入端的压力小较时，不会对液面造成影响，从而液面的波动较小，更便于读数。除外，本技术方案采用磁力吸引的方式为单向阀体提供密封力，相比传统使用弹簧紧压的方式为单向阀体提供密封力，其调节压力时只需取走或调整设于管道外侧磁石即可消除或改变该单向阀体的密封力，相比传统的通过旋钮调节弹簧弹力的方式，其管道内部是保持密封的，不存在泄漏通道，密封性好；另一方面，其内部只需放置一单向阀体并设置一管径较小段即可，其结构简单，便于加工生产。再者，当输入端出现负压时，单向阀能够避免U型管内的液体被吸走，从而影响对压力的指示功能。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：包括
留置针，所述的留置针包括针体(52)、导气管(51)，所述的针体(52)的上端设有针尖，所述的针尖下方连接有针柱，所述的导气管(51)套设在针体(52)外，所述的针体(52)的外周上设有棘爪(521)，所述的棘爪(521)向斜上方伸出，所述的棘爪(521)穿过导气管(51)的内壁插入导气管(51)，使得导气管(51)与针体(52)保持相对固定；
集气囊(31)，所述的集气囊(31)与导气管(51)连通，所述的集气囊(31)中空设置，所述的集气囊(31)由弹性材料制成，使得集气囊(31)内的压强变小时，所述的集气囊(31)体积变小。
2.根据权利要求1所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：所述的导气管(51)由弹性材料制成，所述的导气管(51)自上而下设有固定部(512)、弹性部(511)和连接部，所述的固定部(512)与连接部通过弹性部(511)连接在一起；所述的弹性部(511)自由状态下向外展开，所述的棘爪(521)穿过固定部(512)的内壁插入导气管(51)，使得所述的弹性部(511)内收，弹性部(511)的水平尺寸更小。
3.根据权利要求2所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：所述的棘爪(521)的数量为若干个，所述的针柱和针尖上均设有棘爪(521)，所述的固定部(512)通过棘爪(521)连接在针尖外。
4.根据权利要求1所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：还包括固定架(54)、顶杆(55)、顶套(53)，所述的固定架(54)固定在导气管(51)的下端，所述的固定架(54)呈圆台状，所述的顶杆(55)设于固定架(54)外，所述的顶杆(55)与固定架(54)螺纹连接，所述的顶套(53)固定在固定架(54)的上侧，所述的固定架(54)上还设有环状的密封骨(541)，所述的密封骨(541)与连接部的内壁紧紧地相抵；所述的固定架(54)的上端还设有导向部(542)，所述的导向部(542)的上侧大，下侧小。
5.根据权利要求1所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：还包括控制系统，所述的集气囊(31)上设有第一导电触片(32)、第二导电触片(33)，所述的集气囊(31)上设有进气口(312)和抽气口(311)，所述的第一导电触片(32)、第二导电触片(33)中至少有一个固定在集气囊(31)上；所述的集气囊(31)内的压力变小时，所述的第一导电触片(32)和第二导电触片(33)之间的接触状态由相互分离转变为相互抵接，或者，由相互抵接转变为相互分离；所述的第一导电触片(32)与第二导电触片(33)均与控制电路相连。
6.根据权利要求5所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：所述的第一导电触片(32)、第二导电触片(33)均固定在集气囊(31)上，所述的集气囊(31)内的压力变小时，所述的第一导电触片(32)与第二导电触片(33)的接触状态由相互分离转变为相互抵接；所述的第一导电触片(32)固定在集气囊(31)的左侧，所述的第一导电触片(32)的右侧设有折弯段I；所述的第二导电触片(33)固定在集气囊(31)的右侧，所述的第二导电触片(33)的左侧设有折弯段II。
7.根据权利要求6所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：还包括外壳(34)，所述的外壳(34)的左右两侧分别开设有进气孔和抽气孔，所述的进气口(312)固定在进气孔内，所述的抽气口(311)固定在抽气孔内，所述的第一导电触片(32)和第二导电触片(33)分别固定在集气囊(31)的上侧和外壳(34)的上侧的内表面上，所述的集气囊(31)内的压力变小时，所述的第一导电触片(32)与第二导电触片(33)的接触状态由相互抵接转变为相互分离。
8.根据权利要求1所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：还包括U型示压管，所述的U型示压管包括U型管(41)，所述的U型管(41)内装有液体，所述的U型管(41)的左端为封闭端、右端为输入端，所述的封闭端内设有空气柱；所述的U型管(41)的右端设有单向阀体(42)，所述的单向阀体(42)带有磁性，所述的单向阀体(42)的下方设有下磁石架(44)，所述的下磁石架(44)固定在U型管(41)的外表面上，所述的下磁石架(44)内设有磁石，所述的磁石与下磁石架(44)可拆连接。
9.根据权利要求8所述的一种瘤胃气体收集装置，其特征在于：所述的U型示压管还包括警报装置，所述的警报装置包括光电感应装置，所述的光电感应装置包括发射器(45)和接收器(46)，所述的发射器(45)和接收器(46)分别固定在空气柱的两侧，所述的发射器(45)斜向下方设置，所述的接收器(46)固定在沿发射器(45)所指的方向上。
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