CN212560274U - 一种反刍动物人工瘤胃模拟装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，属于牛养殖技术领域。所述的发酵罐顶部设有星型卸料器，星型卸料器上方设有饲料储罐；所述的发酵罐内设有搅拌轴，搅拌轴上焊接有上搅拌叶片和下搅拌叶片，上搅拌叶片呈螺旋状，下搅拌叶片的下缘与发酵罐的底面相贴合，搅拌轴的顶端贯穿发酵罐后与搅拌电机连接；所述的发酵罐中部设有出料装置；所述的出料装置、星形卸料器、搅拌电机分别与PLC电性连接。本实用新型通过下边缘与发酵罐相贴合的下搅拌叶片，将粘在发酵罐底面上的饲料搅拌起来，避免有饲料固结在发酵罐底面上；通过螺旋状的上搅拌叶片，搅拌时呈从下网上翻动的搅拌方式，使上下层物料能够快速混合均匀。

Description

一种反刍动物人工瘤胃模拟装置

技术领域

本实用新型属于牛养殖技术领域，具体的说，涉及一种反刍动物人工瘤胃模拟装置。

背景技术

牛的瘤胃是一个很大的生物发酵罐，它与牛的健康和养分消化率密切相关。因此，评价某种饲料或添加剂对牛健康的影响，主要是考虑其对瘤胃发酵的影响。现常采用人工瘤胃法（体外法）模拟瘤胃微生物消化代谢过程，且操作简单，省时省力，重复性好且宜标准化。适用于实验室的常规研究和对饲料以及添加剂的初步评定。

现有的人工瘤胃模拟装置常采用人工投放饲料，需要4h-6h投一次饲料，实验人员劳动强度较大，还会因繁忙而不能准时投料，影响实验结果准确性；采用磁力搅拌器对物料进行搅拌，搅拌叶片为水平，搅拌时不能很好的将发酵罐底部的饲料向上翻动，刚投入的饲料会悬浮在混合物的表面，发酵效果不理想。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型提出了一种反刍动物人工瘤胃模拟装置。通过下边缘与发酵罐相贴合的下搅拌叶片，将粘在发酵罐底面上的饲料搅拌起来，避免有饲料固结在发酵罐底面上；通过螺旋状的上搅拌叶片，搅拌时呈从下网上翻动的搅拌方式，使上下层物料能够快速混合均匀，采用自动投料模式，降低了实验人员的劳动强度。

为达到上述目的，本实用新型按如下技术方案实施的：

一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，包括发酵罐、水浴锅、蠕动泵、缓冲液罐、PLC、二氧化碳瓶；发酵罐浸泡在水浴锅内，发酵罐通过管道与二氧化碳瓶连接，发酵罐上设有液相流出管、发酵气体收集管，缓冲液罐内缓冲液通过蠕动泵泵入发酵罐内，水浴锅、蠕动泵通过PLC控制；其特征在于：所述的发酵罐顶部设有星型卸料器，星型卸料器上方设有饲料储罐；所述的发酵罐内设有搅拌轴，搅拌轴上焊接有上搅拌叶片和下搅拌叶片，上搅拌叶片呈螺旋状，下搅拌叶片的下缘与发酵罐的底面相贴合，搅拌轴的顶端贯穿发酵罐后与搅拌电机连接；所述的发酵罐中部设有出料装置；所述的出料装置、星形卸料器、搅拌电机分别与PLC电性连接。

优选的，所述的出料装置包括出料壳体、出料叶轮、出料电机；所述的出料壳体内设有出料叶轮，出料叶轮上设有取料口，出料叶轮通过设置在出料壳体上的出料电机驱使转动，出料壳体的下侧面上设有出料口；所述的出料电机与PLC信号输出端连接。

优选的，还包括盐酸罐、氢氧化钠罐、PH传感器，所述的盐酸罐、氢氧化钠罐分别通过管道与矫正泵连接，且连接管道上分别设有电磁阀，矫正泵通过管道与发酵罐连接，发酵罐内设有PH传感器，PH传感器与PLC的信号输入端连接，电磁阀、矫正泵分别与PLC信号输出端连接。

优选的，所述的星型卸料器前后两侧面上分别设有进气管和出气管，进气管与二氧化碳瓶连接。

优选的，所述的出料叶轮上设有密封条。

本实用新型的有益效果：

本实用新型通过下边缘与发酵罐相贴合的下搅拌叶片，将粘在发酵罐底面上的饲料搅拌起来，避免有饲料固结在发酵罐底面上；通过螺旋状的上搅拌叶片，搅拌时呈从下网上翻动的搅拌方式，使上下层物料能够快速混合均匀；采用自动投料模式，降低了实验人员的劳动强度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，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是本实用新型主视图；

图2是本实用新型搅拌轴及搅拌叶片结构示意图；

图3是本实用饲料储罐及星型卸料器剖视图；

图4是本实用新型出料装置俯视剖视图；

图5是本实用新型控制框图；

图6是本实用新型控制电路图；

图1-6中，1-发酵罐、2-水浴锅、3-PH传感器、4-蠕动泵、5-缓冲液罐、6-PLC、7-二氧化碳瓶、8-星型卸料器、10-饲料储罐、11-搅拌轴、12-上搅拌叶片、13-下搅拌叶片、14-氢氧化钠罐、15-搅拌电机、16-盐酸罐、17-液相流出管、18-发酵气体收集管、19-矫正泵、20、电磁阀、21-密封条、9-出料装置、9-1-出料壳体、9-2-出料叶轮、9-3-出料电机、9-4-进气管、9-5-出气管、9-6取料口、9-7出料口。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

由图1-6所示，一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，包括发酵罐1、水浴锅2、蠕动泵4、缓冲液罐5、PLC6、二氧化碳瓶7；发酵罐1浸泡在水浴锅2内，发酵罐1通过管道与二氧化碳瓶7连接，发酵罐1上设有液相流出管17、发酵气体收集管18，缓冲液罐5内缓冲液通过蠕动泵4泵入发酵罐1内，水浴锅2、蠕动泵4通过PLC6控制，通过水浴锅2对发酵罐1进行加热，保证发酵罐1内的温度稳定在39摄氏度，营造与牛体内相同的温度环境；通过不断的将二氧化碳瓶7内的气体导入发酵罐1内，在发酵罐1内营造乏氧环境；通过控制蠕动泵4将缓冲液罐5内的缓冲液泵入发酵罐1内，再将发酵罐1内发酵后的液相物质通过液相流出管17导出，在发酵罐1内形成稳定液体循环。

所述的发酵罐1顶部设有星型卸料器8，星型卸料器8上方设有饲料储罐10，试验时，将饲料放置在饲料储罐10内，然后通过星型卸料器8逐渐将饲料投入到发酵罐1内，无需人工投放，降低了试验人员的劳动强度，且投放量精准，利用星型卸料器8自身存在的密封性能，将发酵罐1与外界隔离，有效防止外部空气进入发酵罐1，影响试验结果。所述的星型卸料器8前后两侧面上分别设有进气管9-4和出气管9-5，进气管9-4与二氧化碳瓶7连接，如图所示，星型卸料器8的叶轮含有四个喂料腔室，当还有饲料的腔室转动到进气管9-4位置时，通过进气管9-4将二氧化碳瓶7内的二氧化碳气体从星型卸料器8的前侧面导入，然后从出气管9-5导出，从而将饲料之间掺杂的空气排出，提高试验的准确性。

所述的发酵罐1内设有搅拌轴11，搅拌轴11上焊接有上搅拌叶片12和下搅拌叶片13，上搅拌叶片12呈螺旋状，下搅拌叶片13的下缘与发酵罐1的底面相贴合，搅拌轴11的顶端贯穿发酵罐1后与搅拌电机15连接，搅拌电机15采用伺服电机，搅拌电机15与外部电源连接，搅拌电机15通电转动，带动搅拌轴11转动，下搅拌叶片13将粘在发酵罐1底面上的饲料搅拌起来，有效防止饲料固结在发酵罐1的底部，上搅拌叶片12将饲料从上往上翻动，将发酵罐1内的饲料搅拌均匀，避免了刚投入的饲料悬浮在混合物表面得不到有效发酵的情况。所述的发酵罐1中部设有出料装置9，对物料进行强制出料，与溢流出料相比，出料量更加精准，发酵罐1内的物料量相对稳定。所述的出料装置9包括出料壳体9-1、出料叶轮9-2、出料电机9-3；所述的出料壳体9-1内设有出料叶轮9-2，出料叶轮9-2上设有取料口9-6，出料叶轮9-2通过设置在出料壳体9-1上的出料电机9-3驱使转动，壳体的下侧面上设有出料口9-7；所述的出料电机9-3与PLC6信号输出端连接，出料叶轮9-2呈圆柱形，出料叶轮9-2的侧面与出料壳体9-1的内壁相贴合，形成密封，避免发酵罐1内的物料泄漏，出料电机9-3采用伺服电机，出料电机9-3与外部电源连接，出料电机9-3通电转动，带动叶轮转动，当叶轮上的取料口9-6转动至发酵罐1一侧时，饲料进入取料口9-6内，然后出料电机9-3带动出料叶轮9-2转动，将取料口9-6内的物料运输到出料口9-7上方，从而将饲料从出料口9-7排出，完成出料。出料叶轮9-2上设有密封条21，密封条21设置在出料叶轮9-2的上下侧面上，使出料叶轮9-2的上下表面与壳体组合形成密封，防止发酵罐1内物料泄漏。

所述的出料装置9、星形卸料器、出料电机9-3、搅拌电机15分别与PLC6电性连接。还包括盐酸罐16、氢氧化钠罐14、PH传感器3，所述的盐酸罐16、氢氧化钠罐14分别通过管道与矫正泵19连接，且连接管道上分别设有电磁阀20，矫正泵19通过管道与发酵罐1连接，发酵罐1内设有PH传感器3，PH传感器3与PLC6的信号输入端连接，电磁阀20、矫正泵19分别与PLC6信号输出端连接，PH传感器3相同时间间隔对发酵罐1内的PH值进行检测，当发酵罐1内的PH过低时，PLC6控制与氢氧化钠罐14连接的管道上的电磁阀20打开，矫正泵19启动一段时间，将部分氢氧化钠泵入发酵罐1中，提高发酵罐1内的PH值；当发酵罐1内的PH过高时，与盐酸罐16连接的管道上的电磁阀20打开，矫正泵19启动一段时间，将部分盐酸泵入发酵罐1中，降低发酵罐1内的PH值，保证发酵罐1内的PH维持稳定。

本实用新型工作过程：将装置连接完成，并完成实验前的消毒、杀菌、接种等准备，待发酵罐1内系统正常后，PLC6相同时间间隔控制星型卸料器8转动，定时定量向发酵罐1内投放饲料；PH传感器3间隔性对发酵罐1内的PH值进行检测，当发酵罐1内的PH过低时，与氢氧化钠罐14连接的管道上的电磁阀20打开，矫正泵19启动一段时间，将部分氢氧化钠泵入发酵罐1中，提高发酵罐1内的PH值；当发酵罐1内的PH过高时，与盐酸罐16连接的管道上的电磁阀20打开，矫正泵19启动一段时间，将部分盐酸泵入发酵罐1中，降低发酵罐1内的PH值，保证发酵罐1内的PH维持稳定；PLC6控制搅拌电机15均匀持续转动，对发酵罐1内的饲料进行搅拌，使发酵罐1内的饲料混合均匀；PLC6控制出料电机9-3定时转动，带动出料叶轮9-2转动，对发酵罐1内的物料进行出料。

本实用新型通过下边缘与发酵罐相贴合的下搅拌叶片，将粘在发酵罐底面上的饲料搅拌起来，避免有饲料固结在发酵罐底面上；通过螺旋状的上搅拌叶片，搅拌时呈从下网上翻动的搅拌方式，使上下层物料能够快速混合均匀，采用自动投料模式，降低了实验人员的劳动强度。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围；附图尺寸与具体实物无关，实物尺寸可任意变换。

Claims (5)

1.一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，包括发酵罐（1）、水浴锅（2）、蠕动泵（4）、缓冲液罐（5）、PLC（6）、二氧化碳瓶（7）；发酵罐（1）浸泡在水浴锅（2）内，发酵罐（1）通过管道与二氧化碳瓶（7）连接，发酵罐（1）上设有液相流出管（17）、发酵气体收集管（18），缓冲液罐（5）内缓冲液通过蠕动泵（4）泵入发酵罐（1）内，水浴锅（2）、蠕动泵（4）通过PLC（6）控制；其特征在于：所述的发酵罐（1）顶部设有星型卸料器（8），星型卸料器（8）上方设有饲料储罐（10）；所述的发酵罐（1）内设有搅拌轴（11），搅拌轴（11）上焊接有上搅拌叶片（12）和下搅拌叶片（13），上搅拌叶片（12）呈螺旋状，下搅拌叶片（13）的下缘与发酵罐（1）的底面相贴合，搅拌轴（11）的顶端贯穿发酵罐（1）后与搅拌电机（15）连接；所述的发酵罐（1）中部设有出料装置（9）；所述的出料装置（9）、星形卸料器、搅拌电机（15）分别与PLC（6）电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，其特征在于：所述的出料装置（9）包括出料壳体（9-1）、出料叶轮（9-2）、出料电机（9-3）；所述的出料壳体（9-1）内设有出料叶轮（9-2），出料叶轮（9-2）上设有取料口（9-6），出料叶轮（9-2）通过设置在出料壳体（9-1）上的出料电机（9-3）驱使转动，出料壳体（9-1）的下侧面上设有出料口（9-7）；所述的出料电机（9-3）与PLC（6）信号输出端连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，其特征在于：还包括盐酸罐（16）、氢氧化钠罐（14）、PH传感器（3），所述的盐酸罐（16）、氢氧化钠罐（14）分别通过管道与矫正泵（19）连接，且连接管道上分别设有电磁阀（20），矫正泵（19）通过管道与发酵罐（1）连接，发酵罐（1）内设有PH传感器（3），PH传感器（3）与PLC（6）的信号输入端连接，电磁阀（20）、矫正泵（19）分别与PLC（6）信号输出端连接。

4.根据权利要求1所述的一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，其特征在于：所述的星型卸料器（8）前后两侧面上分别设有进气管（9-4）和出气管（9-5），进气管（9-4）与二氧化碳瓶（7）连接。

5.根据权利要求2所述的一种反刍动物人工瘤胃模拟装置，其特征在于：所述的出料叶轮（9-2）上设有密封条（21）。

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