CN205250053U - 一种基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备，涉及畜禽密闭养殖箱。本实验设备是：在密闭饲养箱内左边的顶部设置有换气装置；在密闭饲养箱内右边的顶部设置有进气的第1单向通气口，在密闭饲养箱内的中间设置有出气的第2单向通气口，在密闭饲养箱内右边设置有出气的第3单向通气口；三通的第1三通口、第2三通口和第3三通口分别与第1单向通气口的出口、第2单向通气口的入口和换气装置的活塞套筒出口连接；电脑和换气装置的步进电机连接。本实用新型采用步进电机控制，达到精确控制气体输入输出体积的目的；采用单向通气口，保证气体单向流通，实现了精确的定量换气；适用于密闭饲养环境中对换气量的精确控制。

Description

一种基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备

技术领域

本实用新型涉及畜禽密闭养殖箱，尤其涉及一种基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备。

背景技术

中国是畜禽养殖大国，畜禽肉产量已经居世界第二；其中，禽类饲养量和禽蛋产量均已连续多年保持世界第一，正在从生产效率低的传统养殖方式向现代化科学养殖方式过渡。我国传统的小型动物的养殖多数靠人工或者半人工方式，大量规模化养殖场采用原始的散养或者简易的笼架养殖，人工劳动强度大，卫生环境差，且缺乏科学的数据指导，因此生产效率低，产品质量也无法达到最佳。由此可见，对小型动物养殖中的各项数据的研究显得极为重要，精确的数据得出的指导意见将科学地指导实际生产中的各种问题，能够极大地提高其养殖水平。精确畜牧可以让畜禽产品的产量和质量得到很大的改善。同时，有了精确的数据指导，可以方便地实现自动化养殖，这将可以极大地改善养殖环境，也可以在很大程度上降低人工劳动强度，降低生产成本。

传统的养殖实验多采用开放式环境，这种方式虽然成本低，易于实现，但开放式养殖环境显然不能满足某些精确实验数据的采集要求，因此也有实验中使用密封箱体作为实验环境。而在密封环境中，随着小型动物的生命活动进程，会逐渐消耗箱体内氧气，并产生二氧化碳、硫化氢、氨气和甲烷等污染气体，通风换气是保障小型动物正常生命活动的重要条件。传统的换气方式多为换气风扇、抽气机等风机设备，虽然换气速度快，但对换气量均无法精确控制，且这些通风设备会极大地影响箱体密封性，实验数据将会受到很大影响。

发明内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备，通过电脑对密闭饲养箱内气体的更换进行精确控制。

本实用新型采用的技术方案是：

一、基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备（简称设备）

本设备由换气装置、单向通气口、密闭饲养箱、电脑和三通组成；

其位置和连接关系是：

在密闭饲养箱内左边的顶部设置有换气装置，在密闭饲养箱内右边的顶部设置有进气的第1单向通气口，在密闭饲养箱内的中间设置有出气的第2单向通气口，在密闭饲养箱内右边设置有出气的第3单向通气口；

三通的第1三通口、第2三通口和第3三通口分别与第1单向通气口的出口、第2单向通气口的入口和换气装置活塞套筒的出口连接；

电脑和换气装置的步进电机连接。

本实用新型具有下列优点和积极效果：

①采用步进电机控制螺杆的旋转角度，从而精确控制活塞的位移，达到精确控制气体输入输出体积的目的；

②采用螺杆驱动活塞，使位移控制更加精确；

③采用单向通气口，保证气体单向流通，也避免了换气过程中气体流动的不可控，实现了精确的定量换气。

适用于密闭饲养环境中对换气量的精确控制。

附图说明

图1是本设备的结构方框图；

图2是本设备的结构示意图；

图3是换气装置的结构示意图；

图4是单向通气口的结构示意图；

图5是单向通气口的结构示意图（侧视）。

图中：

10—换气装置，

11—步进电机，12—螺杆，13—活塞，

14—螺杆套筒，15—活塞套筒；

20—单向通气口，

2A—第1单向通气口，

2B—第2单向通气口，

2C—第3单向通气口，

21—通气口套筒，22—卡销，23—卡槽，

24—盖，25—气密管，26—通气柱，

27—通气孔；

30—密闭饲养箱；

40—电脑；

50—三通，

5A—第1三通口，

5B—第2三通口，

5C—第3三通口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明：

一、设备

1、总体

如图1、2，本设备由换气装置10、单向通气口20、密闭饲养箱30、电脑40和三通50组成；

其位置和连接关系是：

在密闭饲养箱30内左边的顶部设置有换气装置10，

在密闭饲养箱30内右边的顶部设置有进气的（即正装的）第1单向通气口2A，在密闭饲养箱30内的中间设置有出气的（即反装的）第2单向通气口2B，在密闭饲养箱30内右边设置有出气的（即反装的）第3单向通气口2C；

三通50的第1三通口5A、第2三通口5B和第3三通口5C分别与第1单向通气口2A的出口、第2单向通气口2B的入口和换气装置10活塞套筒15的出口连接；

电脑40和换气装置10的步进电机11连接。

其工作机理是：

在电脑40上预先输入单次换气体积、换气频率数值；当到达设定的时间时，电脑40向换气装置10发出控制信号，换气装置10把密闭饲养箱30外的空气吸入到密闭饲养箱30内，密闭饲养箱30内原有的气体通过单向通气口20排到密闭饲养箱30外。

2、功能部件

1）换气装置10

如图3、4，换气装置（10）由步进电机11、螺杆12、活塞15、螺杆套筒14和活塞套筒15组成；

其位置和连接关系是：

螺杆套筒14和活塞套筒15左右连接成一个密闭的长筒；

在螺杆套筒14内，从左到右，依次设置有步进电机11、螺杆12和活塞13的左部；

在活塞套筒15内设置有活塞13的右部，活塞13的右部的外径和活塞套筒15的内径适配；

步进电机1、螺杆12和活塞13依次连接。

其工作机理是：

接收电脑40发送的控制信号后，步进电机11旋转并带动螺杆12转动，螺杆12带动活塞13沿轴向移动，当活塞13向左移动时，密闭饲养箱30外部的气体通过第1单向通气口2A进入活塞套筒15；当活塞13向右移动时，活塞套筒15内的气体通过第2单向通气口2B进入密闭饲养箱30内部。

2）单向通气口20

如图4、5，单向通气口20由通气口套筒21、卡销22、卡槽23、盖24、橡胶气密管25、通气柱26和通气孔27组成；

其位置和连接关系是：

沿通气口套筒21的横截圆面按60o角均匀设置有6个通气柱26；

在每个通气柱26表面设置有两个通气孔27；

6个橡胶气密管25分别套在通气柱26外；

通气口套筒21的左端面和换气装置10的活塞套筒15的右端面连接成一密闭的整体，通气口套筒21的右端面通过卡销22和卡槽23与盖24连接。

其工作机理是：

通气柱26为一端开口、另一端封闭的圆筒，圆柱面上设置有两个通气孔27，橡胶气密管25分别套在通气柱26外覆盖住两个通气孔27。

其结构类似轮胎上的气门芯。

从通气柱26开口端进入的气体使通气柱内部气压增加，当气压高于橡胶气密管25及橡胶气密管25外部气压的总压力时，气体从两个通气孔27中溢出；因为橡胶气密管25覆盖住两个通气孔27，气体无法从通气孔27流入通气柱26，从而实现从通气柱26开口端到两个通气孔27的单向流通。

3）密闭饲养箱30

如图2，所述箱体密闭饲养箱30是一种立方形的全封闭的空间，在顶部开有两个圆孔，用于安装第1单向通气口2A和第3单向通气口2C，连接处用密封胶密封。

4）电脑40

电脑40是一种通用的部件，向换气装置10发出控制信号。

Claims (3)

1.一种基于步进电机的密闭养殖箱定量换气实验设备，其特征在于：

由换气装置（10）、单向通气口（20）、密闭饲养箱（30）、电脑（40）和三通（50）组成；

其位置和连接关系是：

在密闭饲养箱（30）内左边的顶部设置有换气装置（10）；在密闭饲养箱（30）内右边的顶部设置有进气的第1单向通气口（2A），在密闭饲养箱（30）内的中间设置有出气的第2单向通气口（2B），在密闭饲养箱（30）内右边设置有出气的第3单向通气口（2C）；

三通（50）的第1三通口（5A）、第2三通口（5B）和第3三通口（5C）分别与第1单向通气口（2A）的出口、第2单向通气口（2B）的入口和换气装置（10）活塞套筒（15）的出口连接；

电脑（40）和换气装置（10）的步进电机（11）连接。

2.按权利要求1所述的密闭养殖箱定量换气实验设备，其特征在于：

所述的换气装置（10）由步进电机（11）、螺杆（12）、活塞（13）、螺杆套筒（14）和活塞套筒（15）组成；

其位置和连接关系是：

螺杆套筒（14）和活塞套筒（15）左右连接成一个密闭的长筒；

在螺杆套筒（14）内，从左到右，依次设置有步进电机（11）、螺杆（12）和活塞（13）的左部；

在活塞套筒（15）内设置有活塞（13）的右部，活塞（13）的右部的外径和活塞套筒（15）的内径适配；

步进电机（11）、螺杆（12）和活塞（13）依次连接。

3.按权利要求1所述的密闭养殖箱定量换气实验设备，其特征在于：

所述的单向通气口（20）由通气口套筒（21）、卡销（22）、卡槽（23）、盖（24）、橡胶气密管（25）、通气柱（26）和通气孔（27）组成；

其位置和连接关系是：

沿通气口套筒（21）的横截圆面按60o角均匀设置有6个通气柱（26）；

在每个通气柱（26）表面设置有两个通气孔（27）；

6个橡胶气密管（25）分别套在通气柱（26）外；

通气口套筒（21）的左端面和换气装置（10）的活塞套筒（15）的右端面连接成一密闭的整体，通气口套筒（21）的右端面通过卡销（22）和卡槽（23）与盖（24）连接。