CN111970769B - 一种动物实验箱温控方法及动物实验箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种动物实验箱温控系统，包括主控器，还包括若干温度传感器、温度输入量处理电路、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、若干加热器、若干加热板、若干警报器、若干通风口和若干吸音海绵塞；本发明还公开一种一种动物实验箱，包括箱体、箱门、隔音隔板、加热板、加热器和主控器，以及包括显示屏、若干红外摄像头和若干多孔插座、若干个光源装置、若干噪音消除器、若干温度计、若干湿度计和若干噪音计、若干通风口、若干换气扇和若干吸音海绵塞。本发明温控系统可以有效保持实验箱内部温度均匀温度，即可以实现同时分层横向观察多个动物实验箱，又可以实现对擅攀爬类动物的纵向观察。

Description

一种动物实验箱温控方法及动物实验箱

技术领域

本发明属于生物医药科学研究技术领域，具体是一种动物实验箱温控方法及动物实验箱。

背景技术

在医学领域，进行动物的医学研究是常见的科研手段。其中，虽然针对医药新品的试验研究，常采用啮齿类动物进行实验，但啮齿类动物并不试用于所有的生物医学研究。如在进行驱虫药物的研究时，会采用相应的虫类动物进行研究；如进行动物救治的相关医疗研究时，会相应的选择不同的动物进行实验，其中不乏擅于攀爬的动物，而将这类动物仅局限在横向的水平空间内势必会对动物本身的生活习惯造成影响，使得研究数据不严谨。在现有技术中，往往一场动物实验采用布置一个极具针对性的唯一的实验箱，无论是环境布置，还是研究的时间成本都颇大，且多数实验箱也是仅针对横向的水平空间的动物生存环境。另外，当采用大型动物实验箱时，无论在实验箱内部何处放置温度计，都无法准确获取实验箱内部的真实温度情况，不同角落的温差极有可能较大，温度分布不均匀，从而影响实验的数据的科学性。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种动物实验箱，包括箱体、主控器，还包括若干温度传感器、温度输入量处理电路、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、若干加热器、若干加热板、若干警报器、若干通风口和若干吸音海绵塞；所述温度传感器设置于所述箱体内部；所述温度输入量处理电路、所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器均设置于所述主控器内部，并在所述主控器内部实现运行工作；所述加热器和所述警报器设置于动物实验箱外部侧面上；所述通风口设置于所述动物实验箱侧壁上，所述吸音海绵塞与所述通风口装卡设置；所述加热板设置于动物实验箱内部侧壁上；所述主控器控制所述加热器工作，所述加热器控制所述加热板发热；所述主控器控制所述警报器发出警报。

可选的，还包括箱门和隔音隔板；所述箱体的一个侧面上设有若干个箱门，所述若干个箱门与所述箱体转动配合连接；所述箱体内设置有若干条形凹槽，所述条形凹槽位于相邻的所述箱门之间；所述隔音隔板与箱体内壁尺寸相同，所述隔音隔板的三条边上分别设有与所述条形凹槽匹配切合的条形凸起；所述隔音隔板通过所述条形凸起与所述条形凹槽的切合实现固定；所述加热板与所述加热器电连接；所述主控器与所述加热器电学连接，并通过控制所述加热器工作来控制加热板的加热。

可选的，还包括显示屏、若干外摄像头和若干多孔插座；所述显示屏设置于所述箱体的外部端面，并固定于所述箱体的外部侧壁；所述外摄像头设置于箱体内壁并与所述箱体内壁可拆卸连接；所述多孔插座设置于箱体内壁并与所述箱体内壁可拆卸连接；所述多孔插座与外部电源通过导线连接；所述红外摄像头与所述多孔插座电连接；所述红外摄像头与所述显示屏网络连接，所述外摄像头获取的视频信号通过无线网络上传至所述显示屏，所述显示屏显示动物实验箱内部图像。

可选的，还包括若干个光源装置；所述光源装置为光源强度可调节、光源颜色可调节的LED照明灯，所述LED照明灯与所述箱体内壁可拆卸连接；所述LED照明灯与所述主控器电连接，所述LED照明灯通过所述主控器获得电源并通过所述主控器调节光源强度和光源颜色。

可选的，还包括若干噪音消除器；所述噪音消除器与所述箱体内壁可拆卸连接。

可选的，还包括若干温度计、若干湿度计和若干噪音计；所述若干温度计、若干湿度计和若干噪音计与所述箱体内壁可拆卸连接；所述若干温度计、若干湿度计和若干噪音计与所述显示屏网络连接，所述若干温度计获取的温度信号、若干湿度计获取的湿度信号和若干噪音计获取的噪音信号通过无线网络上传至显示屏，所述显示屏显示所述箱体温度、湿度和噪音指数。

可选的，还包括若干所述通风口、若干换气扇和若干所述吸音海绵塞；所述通风口设置于所述箱体内部侧壁上，所述通风口内侧设有螺纹；所述换气扇与所述通风口通过螺纹连接；所述吸音海绵塞设置于所述通风口位置处；

可选的，还包括若干封闭门栓和若干固定门栓；所述封闭门栓设置于所述箱门与所述箱体之间；所述固定门栓设置于所述箱门100之间。

本发明还提供一种动物实验箱温控方法，适用于前面所述动物实验箱，包括如下步骤：

步骤S11：采用若干个温度传感器采集动物实验箱内部的温度信号；

步骤S12：将两个不同的温度传感器采集到的温度信号输入温度输入量处理电路进行温度信号的处理；

步骤S13：将经过温度输入量处理电路处理所得的温度模拟信号输入第一比较器，并比较两个温度模拟信号的电压高低；当二者的温度模拟信号的电压相等时，所述动物实验箱维持原状；当二者的温度模拟信号的电压不相等时，进入步骤S14；

步骤S14：采用温差测量电路对二者的温度模拟信号进行温差计算，得出温差模拟信号，一个所述温差模拟信号对应一个温差量；

步骤S15：将经过计算所得的所述温差模拟信号输入第二比较器，比较所述温度模拟信号所对应的温差量与最大温差值的大小；当计算所得的温差量小于等于最大温差值时，所述动物实验箱维持原状；当计算所得的温差量大于最大温差值时，所述动物实验箱的温度较高位置处的警报器发出鸣响，并进入步骤S16；

步骤S16：将温度较低的温度传感器的温度量模拟信号输入第三比较器，比较温度较低的温度传感器的温度量模拟信号所对应的温度值与最低温度值的大小；当本步骤所述温度值不低于最低温度值时，仅维持步骤S15中的警报器鸣响；当本步骤所述温度值低于最低温度值时，开启该温度传感器位置处的加热器，加热板开始加热。

本发明还提供另一种动物实验箱温控方法，适用于前面所述动物实验箱，包括如下步骤：

步骤S21：采用若干个温度传感器采集动物实验箱内部的温度信号，若干个温度传感器包括第n温度传感器,n∈{一；二；三；四；……}；

步骤S22：将第n温度传感器采集到的温度信号输入温度输入量处理电路进行温度信号的处理；

步骤S23：将第n温度传感器经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第三比较器，比较本步骤所述温度量模拟信号所对应的温度值是否大于最低温度值；当比较结果为否时，第n加热器开启，第n加热板加热；当比较结果为是时，进入步骤S24；

步骤S24：将第n温度传感器经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第四比较器，比较第n温度传感器测量所得的温度是否低于最高温度值；当比较结果为否时，第n加热器关闭，第n加热板停止加热；当比较结果为是时，所述动物实验箱维持原状。

本发明的有益效果是：

1、本发明的温控系统可以实现在对动物的纵向行为习惯的观察的同时，极为稳定地控制动物实验箱内部的温度，使有效保证动物实验箱内部各个角落温度均匀稳定。同时本发明也适用于分割开来的多个小型动物实验箱，实现在同时进行动物观察实验时，及时控制好每个小型动物实验箱内部的温度情况。本发明极大的提高了实验过程的科学性，实验环境的稳定性以及实验数据的真实性。

2、本发明采用隔音隔板进行的空间隔离设计，即可以实现同时分层横向观察多个动物实验箱，又可以实现对擅攀爬类动物的纵向观察。同时，本发明在一个动物实验箱内同时进行多个动物观察实验，节约了实验室的占地面积，节省了空间。

3、本发明将加热板设置在箱体侧壁，可以有效控制动物实验箱内部的环境温度，在外界温度较低时，能够及时的加热箱体内部温度，从而无需时刻保持实验室温度，节省了用电资源；且加热板受加热器控制发热，加热器受主控器控制工作，使得在箱体外部便能够人为控制箱体内部温度，方便快捷。

4、本发明采用换气扇、通风口和吸音海绵塞，使在实验过程中能够自由选择是否需要更换箱体内部空气；吸音海绵塞可以有效隔绝噪音和内外温差影响；换气扇可以较强程度地更换箱体内部空气；不使用换气扇时的通风口可以进行温和平静的空气流通。

5、本发明通过外部设置的显示屏可以实时观察动物实验箱箱体内部的动物生活作息，并实时监控内部的温度、湿度和噪音程度，给实验提供数据参考。

附图说明

图1是本发明实施例一动物实验箱温控系统的流程示意图；

图2是本发明实施例一温差无异样情况下的动物实验箱温控系统的流程示意图；

图3是本发明实施例二动物实验箱箱门的结构示意图；

图4是本发明实施例二动物实验箱单层箱体内部的结构示意图；

001-第一固定门栓；002-第二固定门栓；003-第三固定门栓；800-封闭门栓；100-第一箱门；200-第二箱门；300-第三箱门；400-第四箱门；110-加热板；111-加热器；120-红外摄像头；130-多孔插座；140-LED照明灯；150-噪音消除器；160-温度计；170-湿度计；180-噪音计；190-通风口；191-换气扇；101-隔音隔板；500-主控器；600-显示屏；700-导线孔；161-温度传感器；192-警报器；001-第一固定门栓；002-第二固定门栓；003-第三固定门栓。

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的附图，对本发明实施例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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。

实施例一：

本实施例公开一种动物实验箱温控系统，用于控制动物实验箱内部的温度，适用于体型较大的动物实验箱，也适用于横向/纵向距离较远的动物实验箱。

本实施例的动物实验箱温控系统包括主控器，还包括若干温度传感器、温度输入量处理电路、温差测量电路、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、若干加热器、若干加热板和若干警报器。其中，温度传感器设置于动物实验箱内部；温度输入量处理电路、温差测量电路、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器均设置于主控器内部，在主控器内部实现运行工作；加热器和警报器设置于动物实验箱外部侧壁上；加热板设置于动物实验箱内部侧壁上；主控器控制加热器工作，而加热器控制加热板发热；主控器控制警报器发出警报。

具体的，在本实施例中，动物实验箱为用于纵向观察动物，故采用的动物实验箱外形为纵向距离较大，水平面积较小的竖状动物实验箱。在动物实验箱的内壁由上至下设置四个温度传感器，分别为第n温度传感器,其中n∈{一；二；三；四}；同时在动物实验箱的内壁由上至下依次设置四组加热器、加热板组合，为第n加热器、第n加热板,其中n∈{一；二；三；四}；以及由上至下依次设置四个警报器，为第n报警器，其中n∈{一；二；三；四}。除上述之外，在本实施例的动物实验箱侧壁还设置四个通风口，在警报器安静情况下，通风口关闭；在警报器发出鸣响时，人工开启通风口。

如附图1所示，采用本实施例的动物实验温控系统实现温度控制的具体步骤为：

步骤S11：采用若干个温度传感器采集动物实验箱内部的温度信号。由于在本实施例中，采用四个温度传感器，且不同的温度传感器设置在不同的高度，故可以检测到不同高度的温度情况。

步骤S12：将两个不同的温度传感器采集到的温度信号输入温度输入量处理电路进行温度信号的处理。温度输入量处理电路包括串口转换器、放大器、整流滤波电路和A/D转换电路，本电路作用是将温度信号转变为可用于被比较器识别并输入比较器的的温度量模拟信号。如附图1所示，第一温度传感器和第四温度传感器所获取的温度信号在经过温度输入量处理电路处理后，输出两个可用于比较电压大小的温度量模拟信号。在本实施例中，串口转换器为RS485，但在其他实施例中也可以选择其他串口转换器，如RS232。

步骤S13：将经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第一比较器。第一比较器用于比较两个温度模拟信号的电压高低，从而比较出两个温度信号的温度高低。如附图1中，第一比较器比较出的结果存在三种可能：第一温度传感器获取的温度＜第四温度传感器获取的温度；第一温度传感器获取的温度=第四温度传感器获取的温度；第一温度传感器获取的温度＞第四温度传感器获取的温度。当二者温度的比较结果为相等时，动物实验箱维持原状。当二者温度的比较结果为不相等时，将计算二者温度的温差。

步骤S14：采用温差测量电路计算温差。采用温差测量电路对二者的温度模拟信号进行温差计算，得出温差模拟信号。本步骤电路的输入量为已经经过信号转换的温度量模拟信号，输出信号为二者的温差模拟信号。并且，在本步骤中，分别计算了当第一温度传感器获取的温度＜第四温度传感器获取的温度时的温差，以及当第一温度传感器获取的温度＞第四温度传感器获取的温度时的温差。

步骤S15：将经过计算所得的温差模拟信号输入第二比较器，比较温差量与最大温差值的大小。最大温差值为在一个动物实验箱内，合理安全的最大温差值。如本实施例如附图1中的第一温度传感器（最顶端）和第四温度传感器（最低端）的最大温差值为1℃，则这两个高度差下的最大可接受的合理温差为1℃，若超过1℃则为温度分布严重不均匀，此时则需要进行空气循环来保持动物实验箱内部的温度均匀稳定。在本步骤中，当计算所得的温差量≤最大温差值时（如附图1中温差量≤1℃时），维持原状。在动物实验箱维持原状过程中，在动物实验箱的每一层高度，每一个单独的温度传感器都会进行温度检测与判断，一旦遇到某一层的温度异常，动物实验箱将及时做出加热或提醒通风的指示。当计算所得的温差量＞最大温差值时（如附图1中温差量＞1℃时），温度较高位置处的警报器发出鸣响，提示工作人员开启通风口。如附图1中，当第一温度传感器获取的温度＜第四温度传感器获取的温度时，第四警报器发出鸣响；当第一温度传感器获取的温度＞第四温度传感器获取的温度时，第一警报器发出鸣响。同时进入步骤六。

步骤S16：当计算所得的温差大于最大温差值时，将温度较低的温度传感器的温度量模拟信号输入第三比较器。第三比较器用于判断温度是否高于实验动物的适宜生活的最低温度值，在本实施例中，18℃为最低温度要求。当判断到温度传感器检测的温度不低于18℃时，仅维持步骤S15中的警报器鸣响。当判断到温度传感器检测的温度低于18℃时，开启该温度传感器位置处的加热器，从而加热板开始加热。如附图1中，第一温度传感器获取的温度＜第四温度传感器获取的温度，且第一温度传感器获取的温度＜18℃，第一加热器开启，第一加热板开始加热；当第一温度传感器获取的温度＞第四温度传感器获取的温度，且第四温度传感器获取的温度＜18℃，第四加热器开启，第四加热板开始加热。

本实施例还公开一种通过检测单独的每片温度传感器的温度，来实现在温差无异样情况下的温度控制。当遇到某一层的温度异常，动物实验箱将及时做出加热或提醒通风的指示，具体步骤如下：

步骤S21：采用若干个温度传感器采集动物实验箱内部的温度信号。本实施例为四个温度传感器，命名为第n温度传感器,其中n∈{一；二；三；四}。

步骤S22：将第n温度传感器采集到的温度信号输入温度输入量处理电路进行温度信号的处理。

步骤S23：将第n温度传感器经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第三比较器。当比较结果为否时（即温度低于最低温度值时），第n加热器开启，第n加热板加热。当比较结果为是时（即温度不低于最低温度值时），进入下一步骤。

步骤S24：将第n温度传感器经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第四比较器。第四比较器用于比较第n温度传感器测量所得的温度是否低于实验动物的适宜生活的最高温度值，在本实施例中，最高温度值为29℃。当比较结果为否时（即温度高于最高温度值时），第n加热器关闭（在原先是开启状态的情况下），第n加热板停止加热。当比较结果为是时（即温度不高于最高温度值时），动物实验箱维持原状。

在本实施例中，选择的动物适宜温度范围为18℃至29℃，但在其他实施例中，并不局限于此温度范围，可根据实际要求而定。本实施例的最大温差值仅列举了第一温度传感器与第四温度传感器之间的1℃，但在其他实施例中可以不是1℃，视实际要求而定，且也不局限于最顶层于最底层之间的温差，还可以是相邻层之间的，如第一温度传感器与第二温度传感器之间，本实施例指示列举了计算流程，具体关系到那两片温度传感器之间的温差计算视实际试验要求而定。本实施例的比较器选择LM339型号的电压比较器，但并不局限于此型号，还可以选择如LM393等。

本实施例的温控系统适用于竖状实验箱，可以实现在对动物的纵向行为习惯的观察的同时，极为稳定地控制动物实验箱内部的温度，使动物实验箱内部各个角落温度都均匀稳定。

本实施例采用的温控系统也适用于分割开来的多个小型动物实验箱，在每个小型动物实验箱上各安装一个温度传感器等必备器件，实现在同时进行动物观察实验时，及时控制好每个小型动物实验箱内部的温度情况。

本实施例技术极大的提高了实验过程的科学性，实验环境的稳定性以及实验数据的真实性。

实施例二：

本发明公开一种动物实验箱，采用实施例一中的动物实验箱温控系统，即可以实现同时分层横向观察多个动物实验箱，又可以实现对擅攀爬类动物的纵向观察。在本实施例中，由于采用的是实施例一种中的动物实验箱温控系统，故同时具备实施例一种介绍到的各项电路与温度传感器等器件，其连接方式也与实施例一中相同，故在本实施例中不再赘述。

本实施例公开的动物实验箱，可以实现同时分层观察多个动物实验箱。本实施例包括动物实验箱的箱体本身，以及包括箱门、隔音隔板、加热器111、主控器500和温度传感器161。

在本实施例的箱体侧壁上还开设有若干个导线孔700，用于实现导线从箱体内部穿插到外部。箱体的其中一个侧面上设有若干个箱门，每个箱门都与箱体可转动连接。每个箱门上设有用于与箱体固定的封闭门栓800，即封闭门栓800设置于箱体与箱门之间；每个箱门上还设有实现相邻箱门之间固定效果的固定门栓，即固定门栓设置于箱门与箱门之间。附图3为本实施例的箱门结构示意图，如附图3所示，箱体上设有四扇箱门，每扇箱门的右侧与箱体可转动连接，每扇箱门的左侧与箱体之间都设有封闭门栓800。在关闭箱门后，封闭门栓800用来固定箱门的关闭状态。附图2所示箱门结构从顶层到底层，箱门顺序依次为第一箱门100、第二箱门200、第三箱门300和第四箱门400，则第一箱门100底部与第二箱门200顶部之间设有第一固定门栓001，第二箱门200底部与第三箱门300顶部之间设有第二固定门栓002，第三箱门300底部与第四箱门400顶部之间设有第三固定门栓003。第一固定门栓001、第二固定门栓002和第三固定门栓003的作用是保证四扇箱门同时开启和闭合。

在本实施例中，箱体内设置有若干条形凹槽，条形凹槽位于相邻的所述箱门100之间。在附图3中，隔音隔板101与箱体内壁尺寸相同，且隔音隔板101的三条边上分别设有与所述条形凹槽能够匹配切合的条形凸起。隔音隔板101的两条等长对边的条形凸起可以在箱体的两条等长对边的条形凹槽内滑动，隔音隔板101的第三条条形凸起可插进箱体的第三条条形凹槽内。最终，隔音隔板101通过条形凸起与条形凹槽的切合实现固定，箱体也通过隔音隔板101实现内部空间的隔离。本实施例的箱体被隔离隔板分割成四个空间，这四个空间可分别用来进行不同的动物观察实验。

在本实施例中，在箱体的内壁设置有加热板110，在箱体外部设置有加热器111。加热板110固定在箱体两侧内壁，加热器111固定在箱体外部侧面，加热板110与加热器111电连接，即将电线从导线孔700接入并连接加热板110与加热器111。加热器111控制加热板110发热。于此同时，主控器500与加热器111电连接且主控器500设置于箱体外表面，并通过控制加热器111工作来控制加热板110的加热，从而控制箱体的内部温度。

本实施例的动物实验箱设有显示屏600、若干个红外摄像头120和若干多孔插座130。显示屏600设置于箱体的外部侧壁，并固定于箱体的外部侧壁；红外摄像头120设置于箱体内壁并与箱体内壁可拆卸连接。多孔插座130设置于箱体内壁并与箱体内壁可拆卸连接，多孔插座130与外部空间电源电连接且多孔插座130通过导线与外部电源连接，从而获得电源以提供给动物实验箱内部的各需要用电仪器，对各用电仪器来说，只需将通电插头插入多孔插座130即可获得电源。同样的，红外摄像头120就通过多孔插座130获得电源。此外，红外摄像头120还与显示屏600通过网络连接，即通过无线网络链接。本实施例的红外摄像头采用型号为CS-C2C-32WFR的CMOS交互型互联网摄像机，可以对实验箱内部环境进行红外监视，并将监视所获取的视频信号通过无线网络上传至显示屏600，显示屏600得以显示动物实验箱内部图像。

本实施例的动物观察实验箱还设置有若干个光源装置。该光源装置为光源强度可调节、光源颜色可调节的LED照明灯140。LED照明灯140与箱体内壁可拆卸连接，并且，LED照明灯140与主控器500电连接，从而通过主控器500获得电源并通过主控器500调节光源强度和光源颜色。即主控器500即可调节加热板110来实现动物实验箱内的温度调控，又可以调节光源强度与颜色。

本实施例的动物观察实验箱还设置有若干噪音消除器150，并且，噪音消除器150与所述箱体内壁可拆卸连接。噪音消除器150主要用于消除外界因素带来的噪音。本实施例的噪音消除器主要用于消除对动物具有影响的外界噪音，采用噪音消除器Muzo，但在其他实施例中还可以根据动物的需求进行噪音消除器型号的选择，不同的动物对噪音的敏感度不同，本实施例的噪音消除器也与动物实验箱螺纹连接，在外界环境对动物影响较小的情况下，可拆卸。

本实施例的动物观察实验箱还设置有若干温度计160、若干湿度计170和若干噪音计180。其中，若干温度计160、若干湿度计170和若干噪音计180皆与箱体内壁可拆卸连接。并且若干温度计160、若干湿度计170和若干噪音计180还与显示屏600通过网络连接，即若干温度计160获取的温度信号、若干湿度计170获取的湿度信号和若干噪音计180获取的噪音信号通过无线网络上传至显示屏600，显示屏600从而可以实时显示动物实验箱温度、湿度和噪音指数。本实施例的温度计160采用型号为LX868的可联网温度计，湿度计170采用型号为ECW-50的可联网湿度计，噪音计180可采用型号为TES1350R的可与电脑联网的噪音计，从而与显示屏形成联动作用，将噪音计180、温度计160和湿度计170测得的数据显示在显示屏上。在本实施例中，温度计160、湿度计170和噪音计180均采用具备联网功能的产品，其具体型号和产品规格可根据实际的应用场合而定，在本实施例中不作限定。

本实施例的动物实验箱还设置有若干通风口190、若干换气扇191和若干吸音海绵塞。通风口190为圆形通风口190并设置于箱体侧壁上，在通风口190内侧设有螺纹，换气扇191的外形尺寸与通风口190的尺寸相同，同时换气扇191的外侧还设有与通风口190螺纹相匹配的螺纹。换气扇191与通风口190通过螺纹实现连接。具体的，在动物实验箱不需要进行通风时，将吸音海绵塞设置于通风口190位置处，可以阻止外界与动物实验箱内部的空气流通，同时也降低了外界噪音的干扰；在动物实验箱需要进行普通通风时，则取下吸音海绵塞，实现普通的轻微空气流动；在需要进行大量换气时，取下吸音海绵塞并将换气扇191设置于通风口190位置处，实现强度较大的更换内部空气功能。由于换气扇191是可移动的设置，故换气扇191的电源来源为直接与外界的电源连接即可。

在本实施例中，由于需要实现的功能是同时观察多个动物实验箱内部的情况，故动物实验箱被三块隔音隔板101分割成四个观察空间。因此，在本实施例中，有四个红外摄像头120，分别设置于每一个观察空间内部，即在每个观察空间的内壁（避开加热板110位置）以可拆卸连接的方式设置一个红外摄像头120。同样的，本实施例还有四组LED照明灯140，分别设置在每个观察空间的左右顶部（左右位置以附图3为参照）。以及有四个多孔插座130、四个噪音消除器150、四个温度计160、四个湿度计170、四个噪音计180、四个通风口190、四个换气扇191和四个吸音海绵塞，分别设置在每个观察空间的侧壁，即每一个观察空间均设有一个多孔插座130、一个噪音消除器150、一个温度计160、一个湿度计170、一个噪音计180、一个通风口190、一个换气扇191和一个吸音海绵塞。

本实施例采用的是四层动物实验箱，故最多采用三块隔音隔板，但在其他实施例中，并不局限于本实施例的四层结构，还可以设置成更多层的结构。由于本实施例实现的是同时进行四层的动物实验箱的观察操作，故三块隔音隔板全部使用，但本实施例的产品结构在其他实施例中，还可以只放置一块隔音隔板，实现两个观察空间的观察，或只放置两块隔音隔板，实现三个观察空间的观察。本实施例的可拆卸连接采用螺纹连接的方式，但可拆卸连接的方式并不局限于本实施例，还可以采用其他连接方式，具备可安装可拆卸功能的连接方式即可。

本实施例的采用隔音隔板进行的空间隔离设计，可以在一个动物实验箱内同时进行多个动物观察实验，节约了实验室的占地面积，节省了空间。本实施例将加热板110设置在箱体侧壁，可以有效控制动物实验箱内部的环境温度，在外界温度较低时，得以及时的加热箱体内部温度，从而无需时刻保持实验室温度，节省了用电资源；且加热板110受加热器111控制发热，加热器111受主控器500控制工作，使得在箱体外部便能够人为控制箱体内部温度，方便快捷。本实施例采用换气扇191、通风口190和吸音海绵塞，使得在实验过程中自由选择是否需要更换箱体内部空气；吸音海绵塞可以有效隔绝噪音和内外温差影响；换气扇191可以较强程度地更换箱体内部空气；不使用换气扇191时的通风口190可以进行温和平静的空气流通。本实施例还可以通过外部设置的显示屏600实时观察动物实验箱箱体内部的动物生活作息，并实时监控内部的温度、湿度和噪音程度，给实验提供数据参考。

实施例三：

本实施例公开一种动物实验箱，采用实施例一种的结构设计，不同的是本实施例不采用隔音隔板的隔离设置，可以实现对擅攀爬类动物的纵向观察。本实施例的动物实验箱除了有实施例一中的各项结构设计，本实施例还增加攀爬木条的结构，根据观察实验的实际需求，将攀爬木条以可拆卸连接的方式与箱体的内壁连接。本实施例可以实现，擅攀爬类动物的纵向生活观察，而不仅仅局限于狭小空间的水平面，使得实验数据更贱科学，更具参考性。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的均等变化与修饰，皆应属本发明专利的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种动物实验箱，其特征在于，包括箱体、主控器（500），还包括若干温度传感器、温度输入量处理电路、第一比较器、第二比较器、第三比较器、第四比较器、若干加热器（111）、若干加热板（110）、若干警报器（192）、若干通风口（190）和若干吸音海绵塞；

所述温度传感器设置于所述箱体内部；

所述温度输入量处理电路、所述第一比较器、所述第二比较器、所述第三比较器和所述第四比较器均设置于所述主控器（500）内部，并在所述主控器（500）内部实现运行工作；

所述加热器（111）和所述警报器（192）设置于动物实验箱外部侧面上；

所述通风口（190）设置于所述动物实验箱侧壁上，所述吸音海绵塞与所述通风口（190）装卡设置；

所述加热板（110）设置于动物实验箱内部侧壁上；

所述主控器（500）控制所述加热器（111）工作，所述加热器（111）控制所述加热板（110）发热；所述主控器（500）控制所述警报器（192）发出警报；

采用如下方法进行温控：

步骤S11：采用若干个温度传感器采集动物实验箱内部的温度信号；

步骤S12：将两个不同的温度传感器采集到的温度信号输入温度输入量处理电路进行温度信号的处理；

步骤S13：将经过温度输入量处理电路处理所得的温度模拟信号输入第一比较器，并比较两个温度模拟信号的电压高低；当二者的温度模拟信号的电压相等时，所述动物实验箱维持原状；当二者的温度模拟信号的电压不相等时，进入步骤S14；

步骤S14：采用温差测量电路对二者的温度模拟信号进行温差计算，得出温差模拟信号，一个所述温差模拟信号对应一个温差量；

步骤S15：将经过计算所得的所述温差模拟信号输入第二比较器，比较所述温度模拟信号所对应的温差量与最大温差值的大小；当计算所得的温差量小于等于最大温差值时，所述动物实验箱维持原状；当计算所得的温差量大于最大温差值时，所述动物实验箱的温度较高位置处的警报器发出鸣响，并进入步骤S16；

步骤S16：将温度较低的温度传感器的温度量模拟信号输入第三比较器，比较温度较低的温度传感器的温度量模拟信号所对应的温度值与最低温度值的大小；当本步骤所述温度值不低于最低温度值时，仅维持步骤S15中的警报器鸣响；当本步骤所述温度值低于最低温度值时，开启该温度传感器位置处的加热器，加热板开始加热。

2.根据权利要求1所述的动物实验箱，其特征在于，还包括箱门（100）和隔音隔板（101）；

所述箱体的一个侧面上设有若干个箱门（100），所述若干个箱门（100）与所述箱体转动配合连接；

所述箱体内设置有若干条形凹槽，所述条形凹槽位于相邻的所述箱门（100）之间；

所述隔音隔板（101）与箱体内壁尺寸相同，所述隔音隔板（101）的三条边上分别设有与所述条形凹槽匹配切合的条形凸起；所述隔音隔板（101）通过所述条形凸起与所述条形凹槽的切合实现固定；

所述加热板（110）与所述加热器（111）电连接；

所述主控器（500）与所述加热器（111）电学连接，并通过控制所述加热器（111）工作来控制加热板（110）的加热。

3.根据权利要求2所述的动物实验箱，其特征在于，还包括显示屏（600）、若干红外摄像头（120）和若干多孔插座（130）；

所述显示屏（600）设置于所述箱体的外部端面，并固定于所述箱体的外部侧壁；

所述红外摄像头（120）设置于箱体内壁并与所述箱体内壁可拆卸连接；

所述多孔插座（130）设置于箱体内壁并与所述箱体内壁可拆卸连接；所述多孔插座（130）与外部电源通过导线连接；

所述红外摄像头（120）与所述多孔插座（130）电连接；所述红外摄像头（120）与所述显示屏（600）网络连接，所述红外摄像头（120）获取的视频信号通过无线网络上传至所述显示屏（600），所述显示屏（600）显示动物实验箱内部图像。

4.根据权利要求3所述的动物实验箱，其特征在于，还包括若干个光源装置；

所述光源装置为光源强度可调节、光源颜色可调节的LED照明灯（140），所述LED照明灯（140）与所述箱体内壁可拆卸连接；所述LED照明灯（140）与所述主控器（500）电连接，所述LED照明灯（140）通过所述主控器（500）获得电源并通过所述主控器（500）调节光源强度和光源颜色。

5.根据权利要求4所述的动物实验箱，其特征在于，还包括若干噪音消除器（150）；

所述噪音消除器（150）与所述箱体内壁可拆卸连接。

6.根据权利要求5所述的动物实验箱，其特征在于，还包括若干温度计（160）、若干湿度计（170）和若干噪音计（180）；

所述若干温度计（160）、若干湿度计（170）和若干噪音计（180）与所述箱体内壁可拆卸连接；

所述若干温度计（160）、若干湿度计（170）和若干噪音计（180）与所述显示屏（600）网络连接，所述若干温度计（160）获取的温度信号、若干湿度计（170）获取的湿度信号和若干噪音计（180）获取的噪音信号通过无线网络上传至显示屏（600），所述显示屏（600）显示所述箱体温度、湿度和噪音指数。

7.根据权利要求6所述的动物实验箱，其特征在于，还包括若干所述通风口（190）、若干换气扇（191）和若干所述吸音海绵塞；

所述通风口（190）设置于所述箱体内部侧壁上，所述通风口（190）内侧设有螺纹；

所述换气扇（191）与所述通风口（190）通过螺纹连接；

所述吸音海绵塞设置于所述通风口（190）位置处。

8.根据权利要求7所述的动物实验箱，其特征在于，还包括若干封闭门栓（800）和若干固定门栓；

所述封闭门栓（800）设置于所述箱门（100）与所述箱体之间；

所述固定门栓设置于所述箱门100之间。

9.一种动物实验箱温控方法，适用于权利要求1-8任意一项的所述动物实验箱，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S21：采用若干个温度传感器采集动物实验箱内部的温度信号，若干个温度传感器包括第n温度传感器,n∈{一；二；三；四；……}；

步骤S22：将第n温度传感器采集到的温度信号输入温度输入量处理电路进行温度信号的处理；

步骤S23：将第n温度传感器经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第三比较器，比较本步骤所述温度量模拟信号所对应的温度值是否大于最低温度值；当比较结果为否时，第n加热器开启，第n加热板加热；当比较结果为是时，进入步骤S24；

步骤S24：将第n温度传感器经过温度输入量处理电路处理所得的温度量模拟信号输入第四比较器，比较第n温度传感器测量所得的温度是否低于最高温度值；当比较结果为否时，第n加热器关闭，第n加热板停止加热；当比较结果为是时，所述动物实验箱维持原状。

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