奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間檢測(cè)儀器及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間檢測(cè)儀器及方法，涉及奶牛繁殖技術(shù)領(lǐng)域。包括PWM波發(fā)生器、直流恒流源、微控制器、雙向模擬開(kāi)關(guān)、探針電極和顯示裝置。測(cè)量時(shí)，PWM波發(fā)生器發(fā)出PWM波，控制雙向模擬開(kāi)關(guān)通斷，使直流恒流源發(fā)出的直流恒流電流轉(zhuǎn)換為同頻率測(cè)量電流，該測(cè)量電流作用在探針電極上，來(lái)測(cè)量探針電極間粘液的生物電阻抗值，該生物電阻抗值輸入微控制器，微控制器通過(guò)存儲(chǔ)其中的定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間程序，來(lái)確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間。能降低傳統(tǒng)奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間檢測(cè)所需勞動(dòng)力和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高養(yǎng)殖場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說(shuō)明】
奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間檢測(cè)儀器及方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間定量確定檢測(cè)儀器，屬于現(xiàn)代高效農(nóng)業(yè)奶牛繁殖技術(shù)領(lǐng)域，用于定量確定奶牛發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]準(zhǔn)確、高效的奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間檢測(cè)是牛群生產(chǎn)和繁殖育種工作中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，直接關(guān)系到養(yǎng)牛場(chǎng)繁殖能力和經(jīng)濟(jì)效益地提高。奶牛發(fā)情鑒定不足會(huì)使牛群漏配牛增加，導(dǎo)致產(chǎn)犢間隔延長(zhǎng)，飼料成本增加，使養(yǎng)牛場(chǎng)繁殖能力和經(jīng)濟(jì)效益下降。因此，及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)情牛，正確掌握其最佳配種時(shí)間，降低發(fā)情時(shí)間鑒別不準(zhǔn)導(dǎo)致漏配、或誤配致使奶牛多次受孕等損失，對(duì)于提高養(yǎng)牛場(chǎng)的繁殖力和經(jīng)濟(jì)效益是至關(guān)重要的。
[0003]傳統(tǒng)奶牛發(fā)情檢測(cè)方法是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、費(fèi)資金且需要敏銳觀察力的工作。傳統(tǒng)奶牛發(fā)情檢測(cè)方法主要有人工觀察法、直腸檢查法、試情法和尾部涂漆法(群養(yǎng))。人工觀察法根據(jù)奶牛在發(fā)情期的表現(xiàn)來(lái)判斷其是否發(fā)情，需要員工積累經(jīng)驗(yàn)和連續(xù)長(zhǎng)期的觀察，對(duì)初學(xué)者不易掌握，勞動(dòng)強(qiáng)度大。直腸檢查法利用觸摸奶牛卵巢上卵泡發(fā)育情況來(lái)判斷奶牛是否發(fā)情。這種方法勞動(dòng)量大，也需要員工具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。試情法采用試情牛，根據(jù)奶牛性欲表現(xiàn)來(lái)判斷其是否發(fā)情。試情法適用于安靜發(fā)情、發(fā)情不便判斷的奶牛，尤其適用于群牧的奶牛群。但該方法需要飼養(yǎng)試情牛，不易于規(guī)模使用。尾部涂漆法是在牛尾部做標(biāo)記， 磨掉標(biāo)記的奶牛發(fā)情概率高，這是大型牛群中常用的奶牛發(fā)情檢測(cè)方法，實(shí)際應(yīng)用中還需要結(jié)合其他發(fā)情檢測(cè)方法來(lái)判斷奶牛是否發(fā)情。這些傳統(tǒng)方法的奶牛發(fā)情檢出率主要取決于人工經(jīng)驗(yàn)及其花費(fèi)在奶牛發(fā)情檢測(cè)上的時(shí)間，需要大量勞動(dòng)力，要求人員觀察力敏銳，部分檢查工作需要員工技術(shù)嫻熟，勞動(dòng)強(qiáng)度與大。隨著科技的發(fā)展，數(shù)字化檢測(cè)技術(shù)已經(jīng)引入到費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)資金的奶牛發(fā)情檢測(cè)中，以減少勞動(dòng)力需求和提高奶牛的發(fā)情檢出率。數(shù)字化技術(shù)在奶牛發(fā)情檢測(cè)中的應(yīng)用，主要可以分為定性和定量檢測(cè)兩種。當(dāng)前，國(guó)內(nèi)奶牛發(fā)情定性檢測(cè)技術(shù)，以引進(jìn)國(guó)外的有關(guān)技術(shù)為主。這些技術(shù)，以被觀察奶牛本身的某一物理參數(shù)(如運(yùn)動(dòng)量、體溫、呼吸參數(shù)、產(chǎn)奶量以及內(nèi)分泌等)作為發(fā)情特征參數(shù)，通過(guò)檢測(cè)奶牛該參數(shù)的變化，對(duì)其是否發(fā)情進(jìn)行定性判斷。 因此，這些技術(shù)只能定性判斷奶牛是否發(fā)情，對(duì)奶牛發(fā)情后的發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間， 仍需要人工觀察。
[0004]目前，生物電阻抗技術(shù)是唯一能定量確定母獸發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間的技術(shù)。該技術(shù)通過(guò)測(cè)量與母獸發(fā)情程度成單值函數(shù)的、其宮頸口處/陰道粘液的生物電阻抗值的變化，數(shù)字化定量確定母獸發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間。當(dāng)前，測(cè)量母獸發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間的生物電阻抗技術(shù)，主要采用單頻法測(cè)量原理。單頻法只能獲取阻抗的模量，誤差較大，不能很好地區(qū)分奶牛的卵泡期和黃體期，影響了儀器的使用范圍和靈敏度，導(dǎo)致生物電阻抗技術(shù)目前難以應(yīng)用于奶牛發(fā)情程度和授精時(shí)間定量鑒定的實(shí)際應(yīng)用中。采用方波的多頻法測(cè)量也有所研究，但目前還沒(méi)有投入應(yīng)用中。
[0005]不論在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)，在奶牛實(shí)際養(yǎng)殖過(guò)程中，人們常常多種方法并用，以提高奶牛發(fā)情檢出率，降低漏檢以致漏配、或誤配造成奶牛多次受孕等帶來(lái)的損失。但傳統(tǒng)檢測(cè)方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力費(fèi)資金、需要員工具備豐富經(jīng)驗(yàn)和敏銳觀察力，僅能用于小規(guī)模牛群養(yǎng)殖，不適合較大規(guī)模、集約化養(yǎng)牛場(chǎng)。而國(guó)內(nèi)外針對(duì)奶牛發(fā)情的數(shù)字化檢測(cè)方法，只能定性判斷奶牛是否發(fā)情，對(duì)奶牛發(fā)情后的發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間，仍需要人工觀察，存在不能定量確定奶牛發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間的缺點(diǎn)。
[0006]從上述內(nèi)容可以看出，為降低檢測(cè)奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間所需勞動(dòng)力和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高養(yǎng)殖場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益，需要在前人研究基礎(chǔ)上，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)高性能的奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間定量確定檢測(cè)儀器及方法。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明針對(duì)奶牛發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間檢測(cè)技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間檢測(cè)儀器及方法，能定量確定奶牛發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間，降低奶牛發(fā)情程度及其最佳授精時(shí)間檢測(cè)所需勞動(dòng)力和勞動(dòng)強(qiáng)度，提高養(yǎng)殖場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益。
[0008]本發(fā)明是以如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間檢測(cè)儀器， 包括PWM波發(fā)生器、直流恒流源、微控制器、雙向模擬開(kāi)關(guān)、探針電極和顯示裝置。PWM波發(fā)生器的輸出與雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制端相連，直流恒流源的輸出與雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸入相連， 雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸出與探針電極相連，探針電極間數(shù)據(jù)輸入至微控制器，微控制器的輸出與顯示裝置相連。微控制器中存儲(chǔ)有定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序。
[0009]—種奶牛發(fā)情及最佳授精時(shí)間檢測(cè)方法，包括以下步驟:a.測(cè)量前，先對(duì)探針電極消毒，同時(shí)清洗干凈被測(cè)奶牛外陰；b.分開(kāi)被測(cè)奶牛外陰，將探針電極插入至其宮頸口處，并旋轉(zhuǎn)探針2-3個(gè)半圈，保證電極與奶牛宮頸口處粘液充分接觸；c.開(kāi)機(jī)，則PWM波發(fā)生器發(fā)出的一定頻率的PWM波，輸出至雙向模擬開(kāi)關(guān)，PWM波的輸出電壓控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的通斷，使直流恒流源輸出的直流恒流電流至雙向模擬開(kāi)關(guān)后，轉(zhuǎn)換為同頻率的測(cè)量電流后，作用在探針電極上，來(lái)測(cè)量探針電極間的奶牛宮頸口處粘液的生物電阻抗值。該生物電阻抗值輸入到微控制器，微控制器通過(guò)存儲(chǔ)在其中的定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序，確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間，結(jié)果輸出至顯示裝置；d.讀取結(jié)果，定量確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間。
[0010]上述方案的工作原理是:PWM波發(fā)生器發(fā)出的一定頻率的13??波，輸出至雙向模擬開(kāi)關(guān)，PWM波的輸出電壓控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的通斷，使直流恒流源輸出的直流恒流電流至雙向模擬開(kāi)關(guān)后，轉(zhuǎn)換為同頻率的測(cè)量電流后，作用在探針電極上，來(lái)測(cè)量探針電極間的奶牛宮頸口處粘液的生物電阻抗值。該生物電阻抗值輸入到微控制器，微控制器通過(guò)存儲(chǔ)在其中的定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序，確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間，結(jié)果輸出至顯示裝置。PWM方波電壓為控制電壓，多路模擬開(kāi)關(guān)是電壓電極，測(cè)量電極是電流電極。因此，該檢測(cè)儀的電流電極和電壓電極相互獨(dú)立，電壓電極為控制電極，控制電流電極的通斷。由于施加在測(cè)量電極上的是PWM方波測(cè)量信號(hào)，其前后半周信號(hào)幅值相等、極性相反，因此，能夠消除單頻法測(cè)量產(chǎn)生的電極和被測(cè)介質(zhì)的極化現(xiàn)象，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:PWM波的輸出電壓為檢測(cè)儀器雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制電壓，也是儀器的電壓電極電壓，探針電極為電流電極，因此，本檢測(cè)儀的電流電極和電壓電極相互獨(dú)立;雙極性PWM波前后半周信號(hào)幅值相等、極性相反，能夠消除單頻法測(cè)量產(chǎn)生的探針電極和被測(cè)介質(zhì)的極化現(xiàn)象，提高測(cè)量準(zhǔn)確度;PWM信號(hào)是數(shù)字信號(hào)，其抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，能進(jìn)一步提高測(cè)量的準(zhǔn)確度。因此，本檢測(cè)儀能實(shí)現(xiàn)對(duì)奶牛宮頸口處粘液生物電阻抗值細(xì)微變化地量化識(shí)別和利用，定量確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間。【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步描述。
[0014]如附圖1所示，奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間定量確定檢測(cè)儀器由HVM波發(fā)生器、 直流恒流源、微控制器、雙向模擬開(kāi)關(guān)、探針電極和顯示裝置組成。PWM波發(fā)生器的輸出與雙向模擬開(kāi)關(guān)的控制端相連，直流恒流源的輸出與雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸入相連，雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸出與探針電極相連，探針電極間數(shù)據(jù)輸入至微控制器，微控制器的輸出與顯示裝置相連。微控制器中存儲(chǔ)有定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序。
[0015]測(cè)量步驟如下:測(cè)量前，先對(duì)探針電極消毒，同時(shí)清洗干凈被測(cè)奶牛外陰。
[0016]分開(kāi)被測(cè)奶牛外陰，將探針電極插入至其宮頸口處，并旋轉(zhuǎn)探針2-3個(gè)半圈，保證電極與奶牛宮頸口處粘液充分接觸。[0〇17]開(kāi)機(jī)，則P麗波發(fā)生器發(fā)出的一定頻率的P麗波，輸出至雙向模擬開(kāi)關(guān)，P麗波的輸出電壓控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的通斷，使直流恒流源輸出的直流恒流電流至雙向模擬開(kāi)關(guān)后， 轉(zhuǎn)換為同頻率的測(cè)量電流后，作用在探針電極上，來(lái)測(cè)量探針電極間的奶牛宮頸口處粘液的生物電阻抗值。該生物電阻抗值輸入到微控制器，微控制器通過(guò)存儲(chǔ)在其中的定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序，確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間，結(jié)果輸出至顯示裝置。
[0018]讀取結(jié)果，定量確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間。
[0019]從以上奶牛發(fā)情程度及最佳授精時(shí)間定量確定檢測(cè)儀器的測(cè)量過(guò)程可以看出，本檢測(cè)儀的電流電極和電壓電極相互獨(dú)立，能夠消除探針電極和被測(cè)介質(zhì)的極化現(xiàn)象，提高測(cè)量準(zhǔn)確度。因此，本檢測(cè)儀能定量確定奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí)間。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種奶牛發(fā)情及最佳授精時(shí)間檢測(cè)儀器，包括PWM波發(fā)生器、直流恒流源、微控制器、 雙向模擬開(kāi)關(guān)、探針電極和顯示裝置，其特征在于:PWM波發(fā)生器的輸出與雙向模擬開(kāi)關(guān)的 控制端相連，直流恒流源的輸出與雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸入相連，雙向模擬開(kāi)關(guān)的輸出與探針 電極相連，探針電極間數(shù)據(jù)輸入至微控制器，微控制器的輸出與顯示裝置相連，微控制器中 存儲(chǔ)有定量確定奶牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序。2.—種奶牛發(fā)情及最佳授精時(shí)間檢測(cè)方法，其特征在于:包括以下步驟:a.測(cè)量前，先對(duì)探針電極消毒，同時(shí)清洗干凈被測(cè)奶牛外陰；b.分開(kāi)被測(cè)奶牛外陰，將探針電極插入至其宮頸口處，并旋轉(zhuǎn)探針2-3個(gè)半圈，保證電 極與奶牛宮頸口處粘液充分接觸；c.開(kāi)機(jī)，則PWM波發(fā)生器發(fā)出的一定頻率的PWM波，輸出至雙向模擬開(kāi)關(guān)，PWM波的輸出 電壓控制雙向模擬開(kāi)關(guān)的通斷，使直流恒流源輸出的直流恒流電流至雙向模擬開(kāi)關(guān)后，轉(zhuǎn) 換為同頻率的測(cè)量電流后，作用在探針電極上，來(lái)測(cè)量探針電極間的奶牛宮頸口處粘液的 生物電阻抗值，該生物電阻抗值輸入到微控制器，微控制器通過(guò)存儲(chǔ)在其中的定量確定奶 牛發(fā)情程度及授精時(shí)間的程序，確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳 授精時(shí)間，結(jié)果輸出至顯示裝置；d.讀取結(jié)果，定量確定該奶牛當(dāng)前的發(fā)情程度及當(dāng)前時(shí)間是否是該奶牛最佳授精時(shí) 間。
【文檔編號(hào)】A61D17/00GK105994005SQ201610368805
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月30日
【發(fā)明人】蘇秀平, 張洪濤, 高明智, 劉成
【申請(qǐng)人】江蘇師范大學(xué)