CN110320326A - 呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了动物呼吸测热领域的一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，包括步骤开启气体分析仪及数据采集控制仪，通过气体流量计的阀门调整待测呼吸代谢舱进排气的气体流量Q，将待测呼吸代谢舱内稳定后的CO2浓度c0作为CO2本底值；b.利用水压将内部注有CO2气体的集气瓶中的CO2气体全部注入到待测呼吸代谢舱中，并记注入的CO2气体总体积为V；c.待测呼吸代谢舱的进气口与气体分析仪连接，气体分析仪与数据采集控制仪每隔t时间测定一个呼吸代谢舱内CO2浓度c作为排出气体的CO2浓度，本发明采用常规的集气瓶、气体分析仪、数据采集控制仪等设备对呼吸代谢舱内的气体回收率进行测定，测定方法简单、精确，适宜于推广应用，具有极强的创造性。
Description
技术领域
本发明涉及动物呼吸测热领域，具体涉及一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法。
背景技术
目前国际上利用多室联排(2-9室)的“密闭式”或“开放式动物呼吸测热装置”测定动物耗氧量、产生二氧化碳时。在设备制造的过程中，每个呼吸代谢舱(1-9个)的容积不一定完全相同，设备管路的长短不同一，导致容积也存在着差异，因此在正式试验前要对每个呼吸代谢舱进行气体回收率测定。正常来说，当测定完每个呼吸代谢舱中的单一气体回收率后，每个呼吸代谢舱内的气体回收率均应在96％-104％之间。这样上动物进行试验时得到的数据才能准确，目前测定动物呼吸测热装置中的呼吸代谢舱的气体回收率的方法尚无报道。
发明内容
解决的技术问题
针对现有技术中的问题，本发明提出一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法。
技术方案
本发明通过以下技术方案予以实现：
呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，包括待测呼吸代谢舱，待测呼吸代谢舱与气体分析仪连接，气体分析仪与数据采集控制仪、电脑依次顺序连接，待测呼吸代谢舱进气口、出气口两侧分别通过导管连接进气泵及出气泵，并在所述导管上连接气体流量计；测定步骤如下：
a.开启气体分析仪及数据采集控制仪，通过气体流量计的阀门调整待测呼吸代谢舱进排气的气体流量Q，将待测呼吸代谢舱内稳定后的CO2浓度c0作为CO2本底值；
b.利用水压将内部注有CO2气体的集气瓶中的CO2气体全部注入到待测呼吸代谢舱中，并记注入待测呼吸代谢舱中的CO2气体总体积为V；
c.待测呼吸代谢舱的进气口与气体分析仪连接，气体分析仪与数据采集控制仪每隔t时间测定一个呼吸代谢舱内CO2浓度c作为排出气体的CO2浓度，待呼吸代谢舱内CO2气体浓度重新回到本底值时计算CO2气体回收率，计算公式为：
进一步地，测定步骤开始前采用标准气体CO2、O2对气体分析仪进行校定，以及测定所述气体分析仪的回收率。
进一步地，所述气体分析仪的回收率测定步骤包括，通过导管连接CO2标准气体钢瓶与气体分析仪，开启气体分析仪及数据采集控制仪，数据采集控制仪间隔t1采集分析气体值一次，气体分析仪工作t2时间之后，开启CO2标准气体钢瓶阀门，通过气体流量计的阀门调整通到气体分析仪中的气体流量为Q1，然后连续测定t3时间，计算公式为：
进一步地，所述t1为30s，t2为1h，t3为30min，Q1为300ml/min。
进一步地，采用排水法在所述集气瓶中注入CO2气体，操作步骤包括，
1)将容积已知的集气瓶中充满水，并记录重量为m1；
2)通过硅胶管连接纯CO2气体(99.99％)白钢瓶减压阀出气口与集气瓶进气口球阀，打开集气瓶上的阀门以及减压阀，倒置集气瓶开始充气；
3)充气至集气瓶瓶塞处之后，同时关闭减压阀阀门以及集气瓶出水口阀门，对集气瓶称重并记录重量为m2；
4)计算注入集气瓶内的体积其中ρ为水的密度。
有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已知的公有技术相比，具有如下有益效果：
本发明提出了一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，能够采用常规的集气瓶、气体分析仪、数据采集控制仪等设备对呼吸代谢舱内的气体回收率进行测定，测定方法简单、精确，适宜于推广应用，具有极强的创造性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。
图1为本发明呼吸代谢舱内气体回收率的测定设备连接图；
图2为本发明气体分析仪回收率的测定设备连接图；
图3为本发明集气瓶排水法注入CO2气体时的设备连接图；
图4为本发明回收率一次测定结果图；
图5为本发明回收率二次测定结果图；
图中标号为：1-待测呼吸代谢舱；2-气体分析仪；3-数据采集控制仪；4-电脑；5-进气泵；6-出气泵；7-气体流量计；8-集气瓶；9-减压阀；10-球阀。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1，结合图1，呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，包括待测呼吸代谢舱1，待测呼吸代谢舱1与气体分析仪2连接，气体分析仪2与数据采集控制仪3、电脑4依次顺序连接，待测呼吸代谢舱1进气口、出气口两侧分别通过导管连接进气泵5及出气泵6，并在导管上连接气体流量计7；测定步骤如下：
a.开启气体分析仪2及数据采集控制仪3，通过气体流量计7调整待测呼吸代谢舱1进排气的气体流量Q为20L/min，将待测呼吸代谢舱1内稳定后的CO2浓度c0(单位：ppm)作为CO2本底值；
b.集气瓶朝上，集气瓶的进气口变成进水口与自来水管连接，出气口与待测呼吸代谢舱1的进气口连接，利用水压将内部注有CO2气体的集气瓶8中的CO2气体全部注入到待测呼吸代谢舱1中，并记注入待测呼吸代谢舱1中的CO2气体总体积为V(单位：ml)，集气瓶中水面接近导管阀门口后停止加水；
c.待测呼吸代谢舱1的进气口与气体分析仪2连接，气体分析仪2与数据采集控制仪3每隔t时间测定一个呼吸代谢舱内CO2浓度c作为排出气体的CO2浓度，t为3min，待呼吸代谢舱内CO2气体浓度重新回到本底值时计算CO2气体回收率，计算公式为：
其中，c>c0，图4-5为气体回收率测定结果。
进一步地，测定步骤开始前采用标准气体CO2、O2对气体分析仪2进行校定，以及测定气体分析仪2的回收率。
进一步地，参见图2，气体分析仪2的回收率测定步骤包括，通过导管连接CO2标准气体钢瓶与气体分析仪2，开启气体分析仪2及数据采集控制仪3，数据采集控制仪3间隔t1采集分析气体值一次，气体分析仪2工作t2时间之后，开启CO2标准气体钢瓶阀门，通过气体流量计7的阀门调整通到气体分析仪2中的气体流量为Q1，然后连续测定t3时间，计算公式为：
进一步地，t1为30s，t2为1h，t3为30min，Q1为300ml/min。
进一步地，参见图3，纯CO2(99.99％)气体钢瓶连接减压阀9，减压阀9连接6mm硅胶软管，用来与集气瓶8进气口球阀10连接。集气瓶8通过橡胶瓶塞进行密闭，在瓶塞上打两个6mm孔，一个孔穿入6mm塑料管下端接近瓶底，上端连接球阀10作为进气口(进水口)，另一个穿入6mm塑料管下端与瓶塞平齐，上端连接球阀10作为出水口(出气口)。
采用排水法在集气瓶8中注入CO2气体，操作步骤包括，
1)将容积已知的集气瓶8中充满水，并记录重量为m1，称重电子秤的精度为0.1g。
2)通过6mm硅胶管连接纯CO2气体瓶减压阀9的出气口与集气瓶8的进气口球阀10，打开集气瓶8上的阀门以及减压阀9，倒置集气瓶8开始充气，充气时保证出水塑料管液面与瓶内液面平齐，使得瓶内气压与大气压相等。
3)充气至集气瓶8瓶塞处之后，同时关闭减压阀9的阀门以及集气瓶8的出水口阀门，对集气瓶8称重并记录重量为m2；
4)计算注入集气瓶8内的体积其中ρ为水的密度，通过三次重复测量确定水ρ的实测值。
本发明提出了一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，能够采用常规的集气瓶、气体分析仪、数据采集控制仪等设备对呼吸代谢舱内的气体回收率进行测定，测定方法简单、精确，适宜于广泛应用，具有极强的创造性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (5)
1.呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，其特征在于：包括待测呼吸代谢舱(1)，待测呼吸代谢舱(1)与气体分析仪(2)连接，气体分析仪(2)与数据采集控制仪(3)、电脑(4)依次顺序连接，待测呼吸代谢舱(1)进气口、出气口两侧分别通过导管连接进气泵(5)及出气泵(6)，并在所述导管上连接气体流量计(7)；测定步骤如下：
a.开启气体分析仪(2)及数据采集控制仪(3)，通过气体流量计(7)调整待测呼吸代谢舱(1)进排气的气体流量Q，将待测呼吸代谢舱(1)内稳定后的CO2浓度c0作为CO2本底值；
b.利用水压将内部注有CO2气体的集气瓶(8)中的CO2气体全部注入到待测呼吸代谢舱(1)中，并记注入待测呼吸代谢舱(1)中的CO2气体总体积为V；
c.待测呼吸代谢舱(1)的进气口与气体分析仪(2)连接，气体分析仪(2)与数据采集控制仪(3)每隔t时间测定一个呼吸代谢舱内CO2浓度c作为排出气体的CO2浓度，待呼吸代谢舱内CO2气体浓度重新回到本底值时计算CO2气体回收率，计算公式为：
2.根据权利要求1所述的一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，其特征在于：测定步骤开始前采用标准气体CO2、O2对气体分析仪(2)进行校定，以及测定所述气体分析仪(2)的回收率。
3.根据权利要求2所述的一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，其特征在于：所述气体分析仪(2)的回收率测定步骤包括，通过导管连接CO2标准气体钢瓶与气体分析仪(2)，开启气体分析仪(2)及数据采集控制仪(3)，数据采集控制仪(3)间隔t1采集分析气体值一次，气体分析仪(2)工作t2时间之后，开启CO2标准气体钢瓶阀门，通过气体流量计(7)的阀门调整通到气体分析仪(2)中的气体流量为Q1，然后连续测定t3时间，计算公式为：
4.根据权利要求3所述的一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，其特征在于：所述t1为30s，t2为1h，t3为30min，Q1为300ml/min。
5.根据权利要求1所述的一种呼吸代谢舱内气体回收率的测定方法，其特征在于：采用排水法在所述集气瓶(8)中注入CO2气体，操作步骤包括，
1)将容积已知的集气瓶(8)中充满水，并记录重量为m1；
2)通过硅胶管连接纯CO2气体(99.99％)白钢瓶的减压阀(9)出气口与集气瓶(8)进气口球阀(10)，打开集气瓶(8)上的阀门以及减压阀(9)，倒置集气瓶(8)开始充气；
3)充气至集气瓶(8)瓶塞处之后，同时关闭减压阀(9)的阀门以及集气瓶(8)出水口的阀门，对集气瓶(8)称重并记录重量为m2；
4)计算注入集气瓶(8)内的体积其中ρ为水的密度。
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