[發明專利]開放式動物呼吸測熱系統檢測準確性的檢驗方法

無效

• 申請號: 201210204105.X
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102706486A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 王立志;閆天海;徐琴;郭偉;張立泰;李燕
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: G01K19/00
• 分類號: G01K19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種檢測系統工作性能的檢驗方法，尤其是一種開放式動物呼吸測熱系統檢測準確性的檢驗方法。

背景技術

采用呼吸測熱裝置研究家畜體內熱能和物質代謝已有悠久歷史，畜禽能量物質(蛋白質、脂肪、碳水化合物)代謝科研領域，對于評定飼料總營養(能量)價值、確定畜禽合理能量需要量、制定飼養標準和飼糧科學配制，以及提高飼料轉化利用率、改善畜產品質量和生產效率等，都具有不可缺少的理論依據和對現實生產的指導意義。

我國地域遼闊，各地區經濟發展差異極大，急需研究解決適合各地區發展的飼料生產供應和營養需求。盡早規劃各生產動物實際生產需要就要對動物進行代謝實驗，而在試驗中，對系統準確性的檢驗也就顯得尤為重要。目前各國均采用呼吸測熱裝置進行研究。

目前，開放式動物呼吸測熱系統檢測準確性的檢驗方法主要有：采用氮氣注入法校正檢驗呼吸測熱裝置。所用含氮量99.9％的高純氮氣，以一定流速注入呼吸測熱測熱室內。根據所測測熱室的排出氣體流量確定注入時間，當氣體排出量達測熱室容積的三倍后，排出氣體的氧氣濃度趨于平穩，再測量5分鐘，取其平均值作為測熱室出氣氧氣濃度。氮氣注入期間，每分鐘記錄一次該系統的排出氣體流量。注入氮氣前后測量測定室內空氣中氧氣濃度，其平均值為入氣氧氣濃度。按Macleon和Tobin(1987)報道，根據氮氣注入時間及入、出氣氧氣濃度差及呼吸測熱室排氣流量，用下列公式計算注入氮氣回收量：

V＝tF(O_zin-O_zout)/O_zin

其中V為氮氣回收量，t為氮氣注入時間，F為標準狀態下呼吸測熱室排出氣體流量，O_zin和O_zout分別為入出氣氧濃度，此方法繁瑣，且誤差較大，不能根據可靠數據來進行濃度分析。

在很多實驗中，都利用燃燒模擬呼吸實驗來測定系統準確性，如乙醇，甲醇，丁烷等，高純度丁烷價格昂貴，不以考慮，而另外兩種氣體的燃燒缺點較多，操作繁瑣，首先對于點燃和熄滅，都需要人為控制，而人呼氣所產生的二氧化碳以及消耗的氧氣都會對系統的檢測產生誤差；再次，系統測量氣體含量都有一個量程，當氣體達到量程一半時，這時測得的數據是最精確的，而燃燒量小，若置于大型測熱呼吸室中，根本就無法達到系統要求的氣體量程；最后，使用燃燒的方法無法調控其反應速度。

本發明的開放式呼吸測熱系統，由四套豬羊呼吸測熱籠、兩間牛呼吸測熱室和分析控制系統組成，通過動物產熱、糞尿排泄情況、代謝物、產品等來測量動物消化代謝總能，測定的內容和項目指標，均能達到全部自控在線測試，該設備可適應被測動物自然生理正常狀態，操作簡單、結果準確。其中用于監測反芻動物排出的CH₄，CO₂，O₂等氣體的測熱系統，并實時顯示各種氣體的濃度，而系統對于這三種氣體測定的準確性高低則有待檢驗，在檢驗中，我們利用化學反應法分別制取這三種氣體，在豬羊呼吸測熱室中(2m³)，利用這三種化學反應釋放的氣體的理論值與實際測定值進行比較來檢驗系統的準確性。

發明內容

為了克服現有的開放式動物呼吸測熱系統檢測準確性的檢驗方法操作繁瑣，且檢驗結果不精確等不足，本發明提供一種采用化學反應法制取定量氣體以模擬動物呼吸實驗，并對開放式動物呼吸測熱系統的準確性進行檢驗的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：開放式動物呼吸測熱系統檢測準確性的檢驗方法，其特征在于實施步驟如下：

A)實驗前，打開系統預熱30分鐘，檢查系統的工作性能，包括檢查溫濕控制器(4)、儀器儀表和氣體采集系統是否處于正常工作狀態；將呼吸測熱室(11)內氣壓調節至標準大氣壓；

B)準確稱取一定摩爾量的實驗所需化學反應試劑：超氧化鉀KO₂、碳化鋁Al₄C₃，碳酸鈣CaCO₃，并準備過量的氫氧化鈉溶液NaOH和稀鹽酸HCl；