CN112655587B - 一种全自动智能水迷宫实验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全自动智能水迷宫实验装置，包括自上而下依次设置的第一层、第二层和第三层，第一层的一侧设有支撑台，支撑台上设有机械臂，第二层和第三层之间设有滑动齿轮，第三层的底部安装一组支撑底座，第三层的侧壁上设有漏水报警器和温控面板。本发明能通过自行调节实验装置内的水温、准确捕捉实验动物、高效实施实验、自动化动物干燥处理等实现实验过程全自动操作，配合实验装置安全监控及报警系统，最大程度降低实验人员的劳动强度，提高实验效率，保障实验结果的准确性。

Description

一种全自动智能水迷宫实验装置

技术领域

本发明属于实验装置领域，涉及一种全自动智能水迷宫实验装置。

背景技术

水迷宫实验作为一种常用的动物实验，实验过程繁杂。现有的水迷宫实验装置，在取放动物时需要耗费大量的人力物力，极易诱发因实验人员操作不规范导致的实验差错。此外，现有装置还存在只能通过加热的方式调节水温、换水麻烦等问题。为降低实验人员劳动强度，提高实验效率，保障实验结果的准确性，需要一种全自动的智能水迷宫实验装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种全自动智能水迷宫实验装置，解决了现有装置无法进行自动化实验操作、无法自行调节水温、换水麻烦的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种全自动智能水迷宫实验装置，包括自上而下依次设置的第一层、第二层和第三层，第一层的一侧设有支撑台，所述支撑台上设有机械臂，第一层和第二层之间设有旋转装置，第三层的底部安装一组支撑底座，第三层的侧壁上设有漏水报警器和温控面板。

本发明所采用的技术方案的特点还在于，

第一层包括透气网盖，透气网盖为环形结构，透气网盖靠近支撑台的部分设有扇形缺口。

第二层为顶部开口的圆柱状结构，第二层包括中间的水中平台以及外套于水中平台的若干个依次相连的储存室和扇形处理室，储存室和扇形处理室共同围绕成环形结构，处理室内设有红外电烤灯，水中平台的顶部水平设有支撑杆，支撑杆上设有摄像头，水中平台的底部设有排水口和水位监测仪。

第三层包括依次相连的冷水箱、冷水排放室、热水排放室和热水箱，冷水箱、冷水排放室、热水排放室和热水箱共同围绕成环状结构，环形结构内为实验区，冷水箱、冷水排放室、热水排放室和热水箱相邻之间设有隔热板；

冷水箱内设有半导体制冷片，半导体制冷片与温控面板电性连接，冷水箱与冷水排放室的连接处设有低温循环注水口，冷水箱内还开有冷水注入口，冷水注入口处连接磁阀；

冷水排放室内设有水泵a，水泵a的进水口与低温循环注水口相通，水泵a的冷水排水口设置在实验区内；

热水箱内设有若干个电热丝，电热丝与温控面板电性连接，热水箱与热水排放室的连接处设有高温循环注水口，热水箱内还开有热水注入口，热水注入口处连接磁阀；

热水排放室内设有水泵b，水泵b的进水口与高温循环注水口相通，水泵b的热水排水口设置在实验区内，实验区内设有温度探测仪。

机械臂包括纵向伸缩杆，纵向伸缩杆的顶部固接横向伸缩杆，纵向伸缩杆与横向伸缩杆相互垂直，横向伸缩杆远离纵向伸缩杆的一端连接捕获网，捕获网上设有红外感应仪。

旋转装置包括水平设置的滑动齿轮，第一层与滑动齿轮的顶部固接，滑动齿轮的一侧与回转支撑转盘啮合，回转支撑转盘连接驱动马达，驱动马达上置有旋转开关。

第一层、第二层和第三层均为直径相同的圆柱状结构。

本发明的有益效果是，通过自行调节实验装置内的水温、准确捕捉实验动物、高效实施实验、自动化动物干燥处理等实现实验过程全自动操作，配合实验装置安全监控及报警系统，最大程度降低实验人员的劳动强度，提高实验效率，保障实验结果的准确性。

附图说明

图1是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的侧视结构示意图；

图2是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的第一层结构示意图；

图3是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的机械臂结构示意图；

图4是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的第二层结构示意图；

图5是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的旋转装置的俯视结构示意图；

图6是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的旋转装置的侧视结构示意图；

图7是本发明一种全自动智能水迷宫实验装置的第三层结构示意图。

图中，1.机械臂，2.第一层，3.第二层，4.第三层，5.漏水报警器，6.支撑底座，7.旋转装置，8.温控面板，9.支撑台，10.扇形缺口，11.透气网盖，12.处理室，13.红外电烤灯，14.支撑杆，15.摄像头，16.水中平台，17.排水口，18.水位监测仪，19.储存室，20.隔热板，21.水泵b，22.热水排放室，23.高温循环注水口，24.热水箱，25.热水排水口，26.温度探测仪，27.热水注入口，28.电热丝，29.水泵a，30.冷水排放室，31.低温循环注水口，32.冷水排水口，33.冷水箱，34.实验区，35.半导体制冷片，36.冷水注入口，37.磁阀，38.纵向伸缩杆，39.横向伸缩杆，40.捕获网，41.红外感应仪，42.滑动齿轮，43.回转支撑转盘，44.旋转开关，45.驱动马达。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

如图1所示，为本发明一种全自动智能水迷宫装置的侧视结构示意图，包括自上而下依次设置的第一层2、第二层3和第三层4，第一层2、第二层3和第三层4均为直径相同的圆柱状结构。

如图2所示，第一层2包括透气网盖11，所述透气网盖11为环形结构，透气网盖11便于储存室内实验动物进行气体交换，所述透气网盖11靠近支撑台9的部分设有扇形缺口10，扇形缺口10的一侧设有支撑台9，所述支撑台9上设有机械臂1，如图3所示，机械臂1包括纵向伸缩杆38，纵向伸缩杆38的顶部固接横向伸缩杆39，纵向伸缩杆38与横向伸缩杆39相互垂直，横向伸缩杆39远离纵向伸缩杆38的一端连接捕获网40，捕获网40上设有红外感应仪41，横向伸缩杆39、纵向伸缩杆38、捕获网40控制机械臂1的运动，通过红外感应仪41对机械臂1进行定位。

如图4所示，第二层3为顶部开口的圆柱状结构，第二层3包括中间的水中平台16以及外套于水中平台16的若干个依次相连的储存室19和扇形处理室12，储存室19可一次命名为B1-B15，B1-B15储存室用于储存实验动物，处理室12用于对实验结束后的动物进行处理，储存室19和扇形处理室12共同围绕成环形结构，处理室12内设有红外电烤灯13，实验后的动物通过红外电烤灯13恢复干燥，水中平台16的顶部水平设有支撑杆14，所述支撑杆14上设有摄像头15，支撑杆14用于支撑摄像头15，在使用时，摄像头15可与后台连接进行实验数据的记录，水中平台16为实验过程中动物的站立区域，水中平台16的底部设置有排水口17和水位监测仪18，排水口17用于实验结束后排水，水位监测仪18监测装置内水位的变化，水位监测仪18与漏水报警器5连接用于实验装置漏水报警。

如图5和图6所示，第一层2和第二层3之间设有旋转装置7，旋转装置7包括水平设置的滑动齿轮42，第一层2与滑动齿轮42的顶部固接，滑动齿轮42的一侧与回转支撑转盘43啮合，回转支撑转盘43连接驱动马达45，驱动马达45为回转支撑转盘43的动力，驱动马达45上置有旋转开关44。

如图7所示，第三层4的底部安装一组支撑底座6，第三层4的侧壁上设有漏水报警器5和温控面板8，漏水报警器5与温控面板8电性连接，第三层4包括依次相连的冷水箱33、冷水排放室30、热水排放室22和热水箱24，冷水箱33、冷水排放室30、热水排放室22和热水箱24共同围绕成环状结构，环形结构内为实验区34，热水箱24由保温材料构成，可以维持水箱内水的温度，冷水箱33由隔热材料构成，可防止冷水箱33中的水因高温水箱而升温。冷水箱33、冷水排放室30、热水排放室22和热水箱24相邻之间设有隔热板20。

冷水箱33内设有半导体制冷片35，所述半导体制冷片35与温控面板8电性连接，冷水箱33与冷水排放室30的连接处设有低温循环注水口31，冷水箱33内还开有冷水注入口36，冷水注入口36处连接磁阀37。

冷水排放室30内设有水泵a29，水泵a29的进水口与低温循环注水口31相通，水泵a29的冷水排水口32设置在实验区34内。

热水箱24内设有若干个电热丝28，电热丝28与温控面板8电性连接，热水箱24与热水排放室22的连接处设有高温循环注水口23，热水箱24内还开有热水注入口27，热水注入口27处也连接磁阀37。

热水排放室22内设有水泵b21，水泵b21的进水口与高温循环注水口23相通，水泵b21的热水排水口25设置在实验区34内，实验区34内设有温度探测仪26。

水箱中有利用磁阀37分别控制水泵a29和水泵b21的热水排水口25、高温循环注水口23、冷水排水口32、低温循环注水口31，磁阀37通过导线与温控面板8相连，温控面板8通过控制磁阀37的开关来调控水的注入及实验装置内水的循环。冷水排水口32和热水排水口25可通过温控面板8的调控将水箱内的水及时排出。

本发明的使用过程为：在使用时，先转动第一层2，使未被透气网盖11覆盖的扇形缺口10对应到相应的储存室19如B1处进行动物的放置。

在使用时，通过温控面板8设定目的温度，电热丝28开始加热热水箱24内的水，冷水箱33可通过所设定的目的温度来控制是否需要半导体制冷片35制冷降低温度，温控面板8打开热水箱24的磁阀37，通过热水注入口27向实验区34中注水，升高温度。温度探测仪26监测水温，假如水温高于目的温度时，冷水箱33在温控面板8的控制下打开磁阀37，通过冷水箱33的冷水注入口36向实验区34中注冷水，从而起到调节温度的作用。

在使用时，待实验区34内水温达到预设温度时，机械臂1可通过红外感应仪41对即将进行实验的动物定位，并通过旋转开关44，启动旋转装置7，驱动马达45带动回转支撑转盘43，回转支撑转盘43与滑动齿轮42的一侧啮合使滑动齿轮42旋转，滑动齿轮42上部与第一层2连接使得第一层未被透气网盖11覆盖的部分转动到相应储存室19上方，横向伸缩杆39、纵向伸缩杆38、捕获网40相互配合抓取储存室19内的动物并放置于实验区域内，待实验结束后，机械臂1抓取动物并将其放置于处理室12，红外电烤灯13对动物进行烘干处理，重复以上步骤可进行下一只动物的实验。

在使用时，摄像头15可与后台连接进行实验数据的记录，水位监测仪18监测装置内水位的变化，有异常时通过漏水报警器5进行报警，实验结束后通过排水口17排水。

本发明一种全自动智能水迷宫装置，通过水泵a29、水泵b21、温度探测仪26、热水箱24、冷水箱33、温控面板8进行水温自动调节；通过横向伸缩杆39、纵向伸缩杆38、红外感应仪41、捕获网40进行实验动物的捉取，实现实验操作的全自动化；通过水位监测仪18和漏水报警器5进行安全监测。本发明结构简单紧凑，多功能实用。

Claims (4)

1.一种全自动智能水迷宫实验装置，其特征在于，包括自上而下依次设置的第一层（2）、第二层（3）和第三层（4），所述第一层（2）的一侧设有支撑台（9），所述支撑台（9）上设有机械臂（1），第一层（2）和第二层（3）之间设有旋转装置（7），第三层（4）的底部安装一组支撑底座（6），第三层（4）的侧壁上设有漏水报警器（5）和温控面板（8）；

所述第一层（2）包括透气网盖（11），所述透气网盖（11）为环形结构，所述透气网盖（11）靠近支撑台（9）的部分设有扇形缺口（10）；

所述第二层（3）为顶部开口的圆柱状结构，第二层（3）包括中间的水中平台（16）以及外套于水中平台（16）的若干个依次相连的储存室（19）和扇形处理室（12），储存室（19）和扇形处理室（12）共同围绕成环形结构，处理室（12）内设有红外电烤灯（13），水中平台（16）的顶部水平设有支撑杆（14），所述支撑杆（14）上设有摄像头（15），水中平台（16）的底部设有排水口（17）和水位监测仪（18）；

所述第三层（4）包括依次相连的冷水箱（33）、冷水排放室（30）、热水排放室（22）和热水箱（24），冷水箱（33）、冷水排放室（30）、热水排放室（22）和热水箱（24）共同围绕成环状结构，环形结构内为实验区（34），冷水箱（33）、冷水排放室（30）、热水排放室（22）和热水箱（24）相邻之间设有隔热板（20）；

所述冷水箱（33）内设有半导体制冷片（35），所述半导体制冷片（35）与温控面板（8）电性连接，冷水箱（33）与冷水排放室（30）的连接处设有低温循环注水口（31），冷水箱（33）内还开有冷水注入口（36），冷水注入口（36）处连接磁阀（37）；

冷水排放室（30）内设有水泵a（29），所述水泵a（29）的进水口与低温循环注水口（31）相通，水泵a（29）的冷水排水口（32）设置在实验区（34）内；

所述热水箱（24）内设有若干个电热丝（28），所述电热丝（28）与温控面板（8）电性连接，热水箱（24）与热水排放室（22）的连接处设有高温循环注水口（23），热水箱（24）内还开有热水注入口（27），热水注入口（27）处连接磁阀（37）；

热水排放室（22）内设有水泵b（21），水泵b（21）的进水口与高温循环注水口（23）相通，水泵b（21）的热水排水口（25）设置在实验区（34）内，实验区（34）内设有温度探测仪（26）。

2.根据权利要求1所述的一种全自动智能水迷宫实验装置，其特征在于，所述机械臂（1）包括纵向伸缩杆（38），所述纵向伸缩杆（38）的顶部固接横向伸缩杆（39），所述纵向伸缩杆（38）与横向伸缩杆（39）相互垂直，横向伸缩杆（39）远离纵向伸缩杆（38）的一端连接捕获网（40），捕获网（40）上设有红外感应仪（41）。

3.根据权利要求1所述的一种全自动智能水迷宫实验装置，其特征在于，所述旋转装置（7）包括水平设置的滑动齿轮（42），第一层（2）与滑动齿轮（42）的顶部固接，滑动齿轮（42）的一侧与回转支撑转盘（43）啮合，回转支撑转盘（43）连接驱动马达（45），驱动马达（45）上置有旋转开关（44）。

4.根据权利要求1所述的一种全自动智能水迷宫实验装置，其特征在于，所述第一层（2）、第二层（3）和第三层（4）均为直径相同的圆柱状结构。

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