CN112880908B - 牲畜排便稠度测量装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种牲畜排便稠度测量装置以及方法，属于农业技术领域。本申请提出一种牲畜排便稠度测量装置，包括：固定组件，单向可逆地固定于牲畜的尾根；压力感应组件，一端安装于所述固定组件，另一端插入牲畜的肛内；当牲畜排便时，所述压力感应组件能够检测粪便的挤压强度，以判定粪便稠度。本申请还提出一种牲畜排便稠度的测量方法，使用了该牲畜排便稠度测量装置。采用本申请实施例中的牲畜排便稠度测量装置安装于牲畜上，不仅能够实时、准确、方便地监控牲畜排便稠度状况，例如牲畜是否存在腹泻或者便秘的病状，还能够在放养式管理牲畜的情况下准确监控牲畜的健康。

Description

牲畜排便稠度测量装置以及方法

技术领域

本申请涉及农业技术领域，具体而言，涉及一种牲畜排便稠度测量装置以及方法。

背景技术

在喂养像奶牛这样的牲畜的过程中，粪便观察是技术人员日常工作必不可少的内容，通过对粪便的观察可评判奶牛健康状况，发现营养问题，并为营养调整、疾病防控提供决策依据。例如，奶牛发生瘤胃酸中毒时，同群奶牛粪便会发生便秘与腹泻交替的现象。进一步地，如果奶牛采食过多的瘤胃降解蛋白，因为需要消耗更多的水分通过粪便排除过多氮，从而会排出稀松的粪便，这会影响奶牛的健康，严重的话可能导致奶牛脱水死亡。

然而，目前主要通过人工的方式来观察牲畜粪便状态，尚没有用于监测牲畜粪便状态的装置。

发明内容

为此，本申请提出一种牲畜排便稠度测量装置以及方法，能够实时监测牲畜的粪便状态，也降低了技术员的工作强度。

本申请的一些实施例提出一种牲畜排便稠度测量装置，包括：固定组件，单向可逆地固定于牲畜的尾根；压力感应组件，一端安装于所述固定组件，另一端插入牲畜的肛内；当牲畜排便时，所述压力感应组件能够检测粪便的挤压强度，以判定粪便稠度。

相对于传统的人工肉眼直接观察的形式，采用本申请实施例中的牲畜排便稠度测量装置安装于牲畜上，不仅能够实时、准确、方便地监控牲畜排便稠度状况，例如牲畜是否存在腹泻或者便秘的病状，还能够在放养式管理牲畜的情况下准确监控牲畜的健康。

另外，根据本申请实施例的牲畜排便稠度测量装置还具有如下附加的技术特征：

根据本申请的一些实施例，所述固定组件包括：推环，所述推环的周向外壁包括第一区域和第二区域；弹性环，与所述推环同轴心设置；多个连接组件，所述多个连接组件绕所述推环的周向间隔设置于所述第一区域，每个连接组件的一端铰接于所述推环，另一端铰接于所述弹性环且设有单向滑轮；所述第二区域用于安装所述压力感应组件。该种形式的固定组件具有单向移动功能，且能够适应不同粗细的牲畜尾巴。

根据本申请的一些实施例，所述推环靠近牲畜的尾根设置，所述单向滑轮的滚动方向为靠近所述推环的方向。通过单向滑轮能够避免固定组件向牲畜尾尖方向掉落，从而固定组件固定于牲畜尾根部位。

根据本申请的一些实施例，所述第一区域和所述第二区域沿所述推环的径向位于所述推环的相对的两侧，空间布置合理，将多个连接组件布置于牲畜尾巴的外侧，将压力感应组件布置于牲畜尾巴的内侧。

根据本申请的一些实施例，所述压力感应组件包括：连接件，所述连接件的一端与所述固定组件相连；橡胶壳体，所述橡胶壳体安装于所述连接件的另一端；压力传感器，所述压力传感器安装于所述橡胶壳体的内部。该种形式的压力感应组件构造简单，易于组装。

根据本申请的一些实施例，所述橡胶壳体的远离所述连接件的一端大于其靠近所述连接件的一端，所述压力传感器的感应面位于其远离所述连接件的一端。通过该种形式，能够使压力传感器具有较大的感应面积，提高压力检测精度。

根据本申请的一些实施例，所述连接件沿其长度方向包括多个节段，相邻的两个节段之间可改变角度地相连，以在进出牲畜肛门过程中灵活变形，降低牲畜的不适感。

根据本申请的一些实施例，所述连接件的内部设有线束腔，所述压力传感器的线束经过所述线束腔与外部电路相连，以降低粪便对线束的污染。

根据本申请的一些实施例，所述橡胶壳体的内部还设有支撑结构，所述支撑结构的一端与所述连接件相连，另一端固定有所述压力传感器。通过布置支撑结构，不仅能够硬性支撑压力传感器，还能够避免长时间使用后压力感应组件变形失效。

本申请的一些实施例还提出一种牲畜排便稠度的测量方法，包括：

将上述的牲畜排便稠度测量装置固定于牲畜的尾根，并将压力感应组件插入牲畜的肛内；

当压力感应组件所感应到的压力值在△T1时间内增加△P1，又在△T2时间内减少△P2时，判定牲畜处于排便初期；

当压力感应组件所感应到的压力值在△T3时间内在△P3范围内变动，又在△T4时间内降低△P4时，判定牲畜处于排便中期；

当压力感应组件所感应到的压力值在△T5时间内在△P5范围内变动时，判定牲畜处于排便末期；

将牲畜处于排便中期时所述压力感应组件检测到的压力值P6作为判断牲畜排便稠度的参考数据。

采用本申请实施例中的牲畜排便稠度测量装置结合上述方法对牲畜的排便过程进行监控并分析，能够即时得知牲畜的排便时间和排便稠度，进而监测牲畜的健康状态，不仅简单可行，且降低了技术员的工作强度。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本申请实施例提供的牲畜排便稠度测量装置的一种视角的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的牲畜排便稠度测量装置的另一种视角的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的牲畜排便稠度测量装置的连接组件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的牲畜排便稠度测量装置的压力感应组件的局部结构示意图；

图5为本申请实施例提供的牲畜排便稠度测量装置应用于牲畜的示意图(牲畜未翘尾)；

图6为本申请实施例提供的牲畜排便稠度测量装置应用于牲畜的示意图(牲畜正在翘尾)。

图标：100-牲畜排便稠度测量装置；10-固定组件；11-推环；111-周向外壁；1111-第一区域；1112-第二区域；112-第一过孔；12-弹性环；121-第二过孔；13-连接组件；131-连杆；1311-连杆第一端；1312-连杆第二端；1313-第三过孔；133-单向滑轮；20-压力感应组件；21-连接件；211-连接件第一端；212-连接件第二端；213-连接块；214-节段；215-温度传感器；216-线束腔；2161-分线束腔；22-橡胶壳体；221-壳体第一端；222-壳体第二端；223-柱形结构；224-蘑菇头结构；2241-半球形表面；225-支撑结构；23-压力传感器；231-感应面；24-线束；400-牲畜；410-牲畜肛门；420-牲畜尾巴；421-牲畜尾根；422-牲畜尾尖。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

请参照图1，本申请实施例的牲畜排便稠度测量装置100，包括固定组件10和压力感应组件20。固定组件10固定于牲畜尾根421，压力感应组件20的一端安装于固定组件10，另一端插入牲畜肛门410。当牲畜400排便时，压力感应组件20能够检测粪便的挤压强度，以判定粪便稠度。

相对于传统的人工肉眼直接观察的形式，采用本申请实施例中的牲畜排便稠度测量装置100安装于牲畜400上，不仅能够实时、准确、方便地监控牲畜400排便稠度状况，例如牲畜400是否存在腹泻或者便秘的病状，还能够在放养式管理牲畜400的情况下准确监控牲畜400的健康。

下述本申请实施例的牲畜排便稠度测量装置100的各部件的结构与相互连接关系。

固定组件10单向可逆地固定于牲畜尾根421，一方面，便于插入牲畜肛门410的内部；另一方面，通过单向可逆功能，能够借助牲畜尾巴420的甩尾动作将固定组件10向牲畜尾根421的方向推动。

下面示例一种固定组件10的具体构造形式。

在本申请的一些实施例中，牲畜400为牛。

在其他实施例中，牲畜400也可以为羊或者马。

请参照图1和图2，固定组件10包括推环11、弹性环12和多个连接组件13。

推环11包括第一过孔112，推环11的周向外壁111包括第一区域1111和第二区域1112，第一区域1111用于安装多个连接组件13，第二区域1112用于安装压力感应组件20。

弹性环12与推环11同轴心设置，并形成有第二过孔121。弹性环12周向长度可弹性伸缩，第一过孔112的孔径大于弹性环12自然状态下第二过孔121的孔径。

多个连接组件13绕推环11的周向间隔设置于第一区域1111，每个连接组件13的一端铰接于推环11，另一端铰接于弹性环12且设有单向滑轮133。

可选地，第一区域1111和第二区域1112沿推环11的径向位于推环11的相对的两侧。

该种布置形式能够合理布置连接组件13和压力感应组件20，并施力平衡。

例如，第一区域1111包括推环11的周向上的0-180°的区域，第二区域1112包括推环11的周向上的180-360°区域，多个连接组件13在推环11周向上的0-180°区域间隔布置，压力感应组件20安装于推环11的周向上的270°位置。

多个连接组件13的构造相同，共同将推环11和弹性环12相连，且实现固定组件10的单向可逆功能。

请参照图3，以其中一个连接组件13为例，连接组件13包括连杆131和单向滑轮133，连杆131两端分别为连杆第一端1311和连杆第二端1312，连杆第一端1311铰接于推环11的周向外壁111，连杆131的靠近连杆第二端1312的部分设有第三过孔1313，弹性环12穿过第三过孔1313，连杆第二端1312转动安装有单向滑轮133。

当固定组件10固定于牲畜尾根421时，推环11靠近牲畜尾根421，弹性环12周向弹性崩紧于牲畜尾巴420上，单向滑轮133滑动于牲畜尾巴420上。

进一步地，单向滑轮133的轮面设有粗糙结构，以增加与牲畜尾巴420的摩擦力。

在本申请的一些实施例中，推环11靠近牲畜尾根421设置，单向滑轮133的滚动方向为靠近推环11的方向。

通过该种形式，能够借助牲畜400的甩尾动作将推环11向靠近牲畜尾根421的方向推紧。一方面，单向滑轮133仅能够在推环11向靠近牲畜尾根421的方向移动时滑动，从而缓解固定组件10向靠近牲畜尾尖422的方向的脱落；另一方面，通过弹性环12崩紧在牲畜尾巴420上，缓解固定组件10向牲畜尾尖422滑动。

该种形式的固定组件10易于安装于牲畜尾巴420上，并靠近牲畜尾根421设置，便于拆卸，对牲畜400引起的不适性较小。

在其他实施例中，也可以将固定组件10通过粘附的形式固定于牲畜尾根421，固定效果好，不易脱落。

压力感应组件20用于检测牲畜肛门410内部的排便压力。

请参照图4，下面示例一种压力感应组件20的具体构造形式。

压力感应组件20包括连接件21、橡胶壳体22和压力传感器23。

连接件21在长度方向上的两端分别为连接件第一端211和连接件第二端212，连接件第一端211与固定组件10相邻，连接件第二端212与橡胶壳体22相连，压力传感器23安装于橡胶壳体22的内部。

该种形式的压力感应组件20位于连接件21的远离固定组件10的一端，能够即时检测牲畜肛门410内部排便压力是否有变化。

具体而言，连接件第一端211与推环11的第二区域1112相连，并连接于270°位置。

例如，连接件第一端211通过连接块213固定于第二区域1112，不仅能够简化推环11和连接件21的构造，还能够根据具体需求改变连接块213的规格以调整连接件21相对于推环11的安装角度。

连接件21沿其长度方向能够弯曲和伸缩，以在拖动橡胶壳体22进出牲畜肛门410的时候适当变形，降低牲畜400的不适感。

在本申请的一些实施例中，连接件21沿其长度方向包括多个节段214，相邻的两个节段214之间可改变角度地相连。

例如，相邻的两个节段214之间通过弹性带弹性相连，且通过凹槽和凸块首尾插接相连，且相互插接的凹槽和凸块还通过一组磁铁对磁吸配合。

当牲畜400发生翘尾，牲畜尾根421带动固定组件10向远离牲畜肛门410的方向移动，以向牲畜400的肛外方向拖动压力感应组件20时，相邻的两个节段214相互远离，拉伸弹性带，此时相邻的两个节段214之间的角度可变化，从而使整个连接件21弯曲；

当向牲畜400收尾，牲畜尾根421带动固定组件10向靠近牲畜肛门410的方向移动，以向牲畜400的肛内方向推动压力感应组件20时，相邻的两个节段214依次插接，在磁铁对的作用下进一步吸附固定，此时相邻的两个节段214之间固定连接，从而使整个连接件21成为由多个节段214依次插接串联形成的硬质的杆件，从而提高压力传感器23的压力检测精度。

例如，节段214设置有四个，四个节段214依次插接配合，相邻的两个节段214之间可在外力作用下相互分离，相邻的两个节段214还通过弹性带弹性相连。

进一步地，每个节段214内设有温度传感器215，以检测牲畜肛门410内部的温度，从而监测牲畜400的体温。

在其他实施例中，连接件21也可以为具有弹性、可变形的橡胶杆或者硅胶杆。

在本申请的一些实施例中，连接件21的内部设有线束腔216，压力传感器23的线束24经过线束腔216与外部电路相连。

具体而言，每个节段214设有一个分线束腔2161，线束24的一端与压力传感器23相连，另一端依次穿过每个分线束腔2161后，从与推环11相连的节段214的分线束腔2161中导出，并进一步与外部电路相连。外部电路可以固定于牲畜400的背部或其他身体部位，以允许牲畜400自由行走。

在其他实施例中，也可以使用具有无线信号传输功能的压力传感器，以省去线束，简化连接件21的构造。

可选地，橡胶壳体22包括壳体第一端221和壳体第二端222，壳体第一端221为靠近连接件第二端212的一端，并与连接件第二端212相连，壳体第二端222为远离连接件21的一端，为整个压力感应组件20的末端。

壳体第二端222大于壳体第一端221，压力传感器23的感应面231位于壳体第二端222，以充分面向排便来向，准确检测排便压力。

例如，橡胶壳体22包括柱形结构223和蘑菇头结构224，柱形结构223的一端与连接件第二端212相连，另一端连接有蘑菇头结构224，蘑菇头结构224的外径大于柱形结构223的外径。

进一步地，橡胶壳体22的内部还设有支撑结构225，支撑结构225的一端与连接件21相连，另一端固定有压力传感器23。

通过布置支撑结构225，不仅能够硬性支撑压力传感器23，还能够避免长时间使用后压力感应组件20变形失效。

具体而言，支撑结构225为框架结构，一端固定于连接件第二端212，另一端安装有压力传感器23，使压力传感器23的感应面231面向蘑菇头结构224的半球形表面2241。

在本申请的一些实施例中，橡胶壳体22为一体成型式的橡胶套结构，并包覆支撑结构225和压力传感器23后与连接件第二端212相连，能够避免牲畜400的排便过程中污染压力传感器23。

在其他实施例中，橡胶壳体22也可以仅包覆压力传感器23，支撑结构225外露。

本申请实施例提出一种牲畜排便稠度的测量方法，包括：

将牲畜排便稠度测量装置100固定于牲畜尾根421，并将压力感应组件20插入牲畜400的肛内；

当压力感应组件20所感应到的压力值在△T1时间内增加△P1，又在△T2时间内减少△P2时，判定牲畜400处于排便初期；

当到压力感应组件20所感应到的压力值在△T3时间内在△P3范围内变动，又在△T4时间内降低△P4时，判定牲畜400处于排便中期；

当到压力感应组件20所感应到的压力值在△T5时间内在△P5范围内变动时，判定牲畜400处于排便末期；

将牲畜400处于排便中期时压力感应组件20检测到的压力值P6作为判断牲畜400排便稠度的参考数据。

请参照图5和图6，分析牲畜400排便是否正常的方法如下：

通过大量经验分析后，预设出代表牲畜400正常排便的压力区间为Pa-Pb，代表牲畜400腹泻的压力区间为Pc-Pa，代表牲畜400便秘的压力区间为Pb-Pd；

将P6与上述量表作对比，如果P6处于Pa-Pb范围，代表牲畜400排便正常；

如果P6处于Pc-Pa范围，代表牲畜400排便稠度过低，可能发生腹泻；

如果P6处于Pb-Pd范围，代表牲畜400排便稠度过高，可能发生便秘。

采用本申请实施例中的牲畜排便稠度测量装置100结合上述方法对牲畜400的排便过程进行监控并分析，能够即时得知牲畜400的排便时间和排便稠度，进而监测牲畜400的健康状态，不仅简单可行，且降低了技术员的工作强度。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，包括：

固定组件，固定于牲畜的尾根；

压力感应组件，一端安装于所述固定组件，另一端插入牲畜的肛内；

当牲畜排便时，所述压力感应组件能够检测粪便的挤压强度，以判定粪便稠度；

所述固定组件包括：

推环，所述推环的周向外壁包括第一区域和第二区域；

弹性环，与所述推环同轴心设置；

多个连接组件，所述多个连接组件绕所述推环的周向间隔设置于所述第一区域，每个连接组件的一端铰接于所述推环，另一端铰接于所述弹性环且设有单向滑轮；

所述第二区域用于安装所述压力感应组件。

2.根据权利要求1所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述推环靠近牲畜的尾根设置，所述单向滑轮的滚动方向为靠近所述推环的方向。

3.根据权利要求1所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域沿所述推环的径向位于所述推环的相对的两侧。

4.根据权利要求1所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述压力感应组件包括：

连接件，所述连接件的一端与所述固定组件相连；

橡胶壳体，所述橡胶壳体安装于所述连接件的另一端；

压力传感器，所述压力传感器安装于所述橡胶壳体的内部。

5.根据权利要求4所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述橡胶壳体的远离所述连接件的一端大于其靠近所述连接件的一端，所述压力传感器的感应面位于其远离所述连接件的一端。

6.根据权利要求4所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述连接件沿其长度方向包括多个节段，相邻的两个节段之间可改变角度地相连。

7.根据权利要求4所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述连接件的内部设有线束腔，所述压力传感器的线束经过所述线束腔与外部电路相连。

8.根据权利要求4所述的牲畜排便稠度测量装置，其特征在于，所述橡胶壳体的内部还设有支撑结构，所述支撑结构的一端与所述连接件相连，另一端固定有所述压力传感器。

9.一种牲畜排便稠度的测量方法，其特征在于，将如权利要求1-8任一项所述的牲畜排便稠度测量装置固定于牲畜的尾根，并将压力感应组件插入牲畜的肛内；

当压力感应组件所感应到的压力值在△T1时间内增加△P1，又在△T2时间内减少△P2时，判定牲畜处于排便初期；

当压力感应组件所感应到的压力值在△T3时间内在△P3范围内变动，又在△T4时间内降低△P4时，判定牲畜处于排便中期；

当压力感应组件所感应到的压力值在△T5时间内在△P5范围内变动时，判定牲畜处于排便末期；

将牲畜处于排便中期时所述压力感应组件检测到的压力值P6作为判断牲畜排便稠度的参考数据。

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