一種基于步進電機的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及畜禽密閉養(yǎng)殖箱，尤其涉及一種基于步進電機的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]中國是畜禽養(yǎng)殖大國，畜禽肉產(chǎn)量已經(jīng)居世界第二;其中，禽類飼養(yǎng)量和禽蛋產(chǎn)量均已連續(xù)多年保持世界第一，正在從生產(chǎn)效率低的傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式向現(xiàn)代化科學(xué)養(yǎng)殖方式過渡。我國傳統(tǒng)的小型動物的養(yǎng)殖多數(shù)靠人工或者半人工方式，大量規(guī)模化養(yǎng)殖場采用原始的散養(yǎng)或者簡易的籠架養(yǎng)殖，人工勞動強度大，衛(wèi)生環(huán)境差，且缺乏科學(xué)的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，因此生產(chǎn)效率低，產(chǎn)品質(zhì)量也無法達到最佳。由此可見，對小型動物養(yǎng)殖中的各項數(shù)據(jù)的研究顯得極為重要，精確的數(shù)據(jù)得出的指導(dǎo)意見將科學(xué)地指導(dǎo)實際生產(chǎn)中的各種問題，能夠極大地提高其養(yǎng)殖水平。精確畜牧可以讓畜禽產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量得到很大的改善。同時，有了精確的數(shù)據(jù)指導(dǎo)，可以方便地實現(xiàn)自動化養(yǎng)殖，這將可以極大地改善養(yǎng)殖環(huán)境，也可以在很大程度上降低人工勞動強度，降低生產(chǎn)成本。
[0003]傳統(tǒng)的養(yǎng)殖實驗多采用開放式環(huán)境，這種方式雖然成本低，易于實現(xiàn)，但開放式養(yǎng)殖環(huán)境顯然不能滿足某些精確實驗數(shù)據(jù)的采集要求，因此也有實驗中使用密封箱體作為實驗環(huán)境。而在密封環(huán)境中，隨著小型動物的生命活動進程，會逐漸消耗箱體內(nèi)氧氣，并產(chǎn)生二氧化碳、硫化氫、氨氣和甲烷等污染氣體，通風換氣是保障小型動物正常生命活動的重要條件。傳統(tǒng)的換氣方式多為換氣風扇、抽氣機等風機設(shè)備，雖然換氣速度快，但對換氣量均無法精確控制，且這些通風設(shè)備會極大地影響箱體密封性，實驗數(shù)據(jù)將會受到很大影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的就在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點和不足，提供一種基于步進電機的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備，通過電腦對密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)氣體的更換進行精確控制。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]—、基于步進電機的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備(簡稱設(shè)備)
[0007]本設(shè)備由換氣裝置、單向通氣口、密閉飼養(yǎng)箱、電腦和三通組成；
[0008]其位置和連接關(guān)系是:
[0009]在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)左邊的頂部設(shè)置有換氣裝置，在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)右邊的頂部設(shè)置有進氣的第I單向通氣口，在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)的中間設(shè)置有出氣的第2單向通氣口，在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)右邊設(shè)置有出氣的第3單向通氣口；
[0010]三通的第I三通口、第2三通口和第3三通口分別與第I單向通氣口的出口、第2單向通氣口的入口和換氣裝置活塞套筒的出口連接；
[0011]電腦和換氣裝置的步進電機連接。
[0012]本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果:
[0013]①采用步進電機控制螺桿的旋轉(zhuǎn)角度，從而精確控制活塞的位移，達到精確控制氣體輸入輸出體積的目的；
[0014]②采用螺桿驅(qū)動活塞，使位移控制更加精確；
[0015]③采用單向通氣口，保證氣體單向流通，也避免了換氣過程中氣體流動的不可控，實現(xiàn)了精確的定量換氣。
[0016]適用于密閉飼養(yǎng)環(huán)境中對換氣量的精確控制。
【附圖說明】
[0017]圖1是本設(shè)備的結(jié)構(gòu)方框圖；
[0018]圖2是本設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是換氣裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[°02°]圖4是單向通氣口的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖5是單向通氣口的結(jié)構(gòu)示意圖(側(cè)視)。
[0022]圖中:
[0023]10—換氣裝置，
[0024]11一步進電機， 12—螺桿，13—活塞，
[0025]14—螺桿套筒， 15—活塞套筒；
[0026]20—單向通氣口，
[0027]2A—第I單向通氣口，
[0028]2B—第2單向通氣口，
[0029]2C—第3單向通氣口，
[0030]21—通氣口套筒，22—卡銷，23—卡槽，
[0031]24—蓋，25—氣密管， 26—通氣柱，
[0032]27—通氣孔；
[0033]30—密閉飼養(yǎng)箱；
[0034]40—電腦；
[0035]50—三通，
[0036]5A—第 I 三通口，
[0037]5B—第 2 三通口，
[0038]5C—第 3 三通口。
【具體實施方式】
[0039]下面結(jié)合附圖和實施例詳細說明:
[0040]一、設(shè)備[0041 ]1、總體
[0042]如圖1、2，本設(shè)備由換氣裝置10、單向通氣口 20、密閉飼養(yǎng)箱30、電腦40和三通50組成；
[0043]其位置和連接關(guān)系是:
[0044]在密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)左邊的頂部設(shè)置有換氣裝置10，
[0045]在密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)右邊的頂部設(shè)置有進氣的(即正裝的)第I單向通氣口2A，在密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)的中間設(shè)置有出氣的(S卩反裝的)第2單向通氣口 2B，在密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)右邊設(shè)置有出氣的(即反裝的)第3單向通氣口 2C;
[0046]三通50的第I三通口 5A、第2三通口 5B和第3三通口 5C分別與第I單向通氣口 2A的出口、第2單向通氣口 2B的入口和換氣裝置10活塞套筒15的出口連接；
[0047]電腦40和換氣裝置10的步進電機11連接。
[0048]其工作機理是:
[0049]在電腦40上預(yù)先輸入單次換氣體積、換氣頻率數(shù)值;當?shù)竭_設(shè)定的時間時，電腦40向換氣裝置10發(fā)出控制信號，換氣裝置10把密閉飼養(yǎng)箱30外的空氣吸入到密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)，密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)原有的氣體通過單向通氣口 20排到密閉飼養(yǎng)箱30外。
[0050]2、功能部件[0051 ] I)換氣裝置10
[0052]如圖3、4，換氣裝置(10)由步進電機11、螺桿12、活塞15、螺桿套筒14和活塞套筒15組成；
[0053]其位置和連接關(guān)系是:
[0054]螺桿套筒14和活塞套筒15左右連接成一個密閉的長筒；
[0055]在螺桿套筒14內(nèi)，從左到右，依次設(shè)置有步進電機11、螺桿12和活塞13的左部；
[0056]在活塞套筒15內(nèi)設(shè)置有活塞13的右部，活塞13的右部的外徑和活塞套筒15的內(nèi)徑適配；
[0057]步進電機1、螺桿12和活塞13依次連接。
[0058]其工作機理是:
[0059]接收電腦40發(fā)送的控制信號后，步進電機11旋轉(zhuǎn)并帶動螺桿12轉(zhuǎn)動，螺桿12帶動活塞13沿軸向移動，當活塞13向左移動時，密閉飼養(yǎng)箱30外部的氣體通過第I單向通氣口 2A進入活塞套筒15;當活塞13向右移動時，活塞套筒15內(nèi)的氣體通過第2單向通氣口 2B進入密閉飼養(yǎng)箱30內(nèi)部。
[0060]2)單向通氣口 20
[0061 ] 如圖4、5，單向通氣口 20由通氣口套筒21、卡銷22、卡槽23、蓋24、橡膠氣密管25、通氣柱26和通氣孔27組成；
[0062]其位置和連接關(guān)系是:
[0063]沿通氣口套筒21的橫截圓面按60°角均勻設(shè)置有6個通氣柱26;
[0064]在每個通氣柱26表面設(shè)置有兩個通氣孔27 ；
[0065]6個橡膠氣密管25分別套在通氣柱26外；
[0066]通氣口套筒21的左端面和換氣裝置10的活塞套筒15的右端面連接成一密閉的整體，通氣口套筒21的右端面通過卡銷22和卡槽23與蓋24連接。
[0067]其工作機理是:
[0068]通氣柱26為一端開口、另一端封閉的圓筒，圓柱面上設(shè)置有兩個通氣孔27，橡膠氣密管25分別套在通氣柱26外覆蓋住兩個通氣孔27。
[0069]其結(jié)構(gòu)類似輪胎上的氣門芯。
[0070]從通氣柱26開口端進入的氣體使通氣柱內(nèi)部氣壓增加，當氣壓高于橡膠氣密管25及橡膠氣密管25外部氣壓的總壓力時，氣體從兩個通氣孔27中溢出；因為橡膠氣密管25覆蓋住兩個通氣孔27，氣體無法從通氣孔27流入通氣柱26，從而實現(xiàn)從通氣柱26開口端到兩個通氣孔27的單向流通。
[0071]3)密閉飼養(yǎng)箱30
[0072]如圖2，所述箱體密閉飼養(yǎng)箱30是一種立方形的全封閉的空間，在頂部開有兩個圓孔，用于安裝第I單向通氣口 2A和第3單向通氣口 2C，連接處用密封膠密封。
[0073]4)電腦40
[0074]電腦40是一種通用的部件，向換氣裝置10發(fā)出控制信號。
【主權(quán)項】
1.一種基于步進電機的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備，其特征在于: 由換氣裝置(10)、單向通氣口(20)、密閉飼養(yǎng)箱(30)、電腦(40)和三通(50)組成； 其位置和連接關(guān)系是: 在密閉飼養(yǎng)箱(30)內(nèi)左邊的頂部設(shè)置有換氣裝置(10);在密閉飼養(yǎng)箱(30)內(nèi)右邊的頂部設(shè)置有進氣的第I單向通氣口( 2A)，在密閉飼養(yǎng)箱(30 )內(nèi)的中間設(shè)置有出氣的第2單向通氣口(2B)，在密閉飼養(yǎng)箱(30)內(nèi)右邊設(shè)置有出氣的第3單向通氣口(2C); 三通(50)的第I三通口(5A)、第2三通口(5B)和第3三通口(5C)分別與第I單向通氣口(2A)的出口、第2單向通氣口(2B)的入口和換氣裝置(10)活塞套筒(15)的出口連接； 電腦(40)和換氣裝置(10)的步進電機(11)連接。2.按權(quán)利要求1所述的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備，其特征在于: 所述的換氣裝置(10)由步進電機(11)、螺桿(12)、活塞(13)、螺桿套筒(14)和活塞套筒(15)組成； 其位置和連接關(guān)系是: 螺桿套筒(14)和活塞套筒(15)左右連接成一個密閉的長筒； 在螺桿套筒(14)內(nèi)，從左到右，依次設(shè)置有步進電機(11)、螺桿(12)和活塞(13)的左部； 在活塞套筒(15)內(nèi)設(shè)置有活塞(13)的右部，活塞(13)的右部的外徑和活塞套筒(15)的內(nèi)徑適配； 步進電機(11)、螺桿(12)和活塞(13)依次連接。3.按權(quán)利要求1所述的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備，其特征在于: 所述的單向通氣口(20)由通氣口套筒(21)、卡銷(22)、卡槽(23)、蓋(24)、橡膠氣密管(25)、通氣柱(26)和通氣孔(27)組成； 其位置和連接關(guān)系是: 沿通氣口套筒(21)的橫截圓面按60°角均勻設(shè)置有6個通氣柱(26); 在每個通氣柱(26 )表面設(shè)置有兩個通氣孔(27 ); 6個橡膠氣密管(25)分別套在通氣柱(26)外； 通氣口套筒(21)的左端面和換氣裝置(10)的活塞套筒(15)的右端面連接成一密閉的整體，通氣口套筒(21)的右端面通過卡銷(22)和卡槽(23)與蓋(24)連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于步進電機的密閉養(yǎng)殖箱定量換氣實驗設(shè)備，涉及畜禽密閉養(yǎng)殖箱。本實驗設(shè)備是：在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)左邊的頂部設(shè)置有換氣裝置；在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)右邊的頂部設(shè)置有進氣的第1單向通氣口，在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)的中間設(shè)置有出氣的第2單向通氣口，在密閉飼養(yǎng)箱內(nèi)右邊設(shè)置有出氣的第3單向通氣口；三通的第1三通口、第2三通口和第3三通口分別與第1單向通氣口的出口、第2單向通氣口的入口和換氣裝置的活塞套筒出口連接；電腦和換氣裝置的步進電機連接。本實用新型采用步進電機控制，達到精確控制氣體輸入輸出體積的目的；采用單向通氣口，保證氣體單向流通，實現(xiàn)了精確的定量換氣；適用于密閉飼養(yǎng)環(huán)境中對換氣量的精確控制。
【IPC分類】A01K1/01, A01K31/00
【公開號】CN205250053
【申請?zhí)枴緾N201521112361
【發(fā)明人】介鄧飛, 上官希坤, 甘素亭, 朱廣有, 夏仕友, 楊雨凡
【申請人】華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月28日